4-硝基咪唑A-带激发态结构动力学

通过共振拉曼光谱实验和量子化学计算的方法研究了4-硝基咪唑(4NI)A-带激发态衰变动力学.对4NI的振动光谱、紫外电子吸收光谱、荧光光谱和共振拉曼光谱进行了指认.在全活化空间自洽场法(CASSCF)/6-31G(d)计算水平下获得了单重激发态S1(nOπ*)和S2(ππ*)和势能面交叉点S1(nOπ*)/S2(ππ*)的优化几何结构和能量,分析了A-带共振拉曼光谱的强度模式特征,获得了短时结构动力学,并结合全活化空间自洽场法(CASSCF)理论计算结果确定了4NI在S2(ππ*)态衰变通道主要是S2,FC→S2,min(ππ*)→S0辐射弛豫.     

γ-巴豆酰内酯激发态动力学的共振拉曼光谱和完全活性空间自洽场(CASSCF)计算研究

采用共振拉曼光谱和完全活性空间自洽场(CASSCF)方法研究了γ-巴豆酰内酯的光吸收S2态的结构动力学和衰变机制.采用含时密度泛函理论方法结合光谱实验确认了紫外光谱和振动光谱.获得了涵盖A-带吸收的4个激发波长下的共振拉曼光谱.用CASSCF计算得到了S1,min,S2,min,T1,min,T2,min和T3,min及其相关势能面交叉点的结构与能量.研究了A-带共振拉曼光谱强度模式与S2,min和CI(S2/S1)交叉点结构的关系.借助El-Sayed规则分析了各系间窜跃路径的效率,提出了γ-巴豆酰内酯从S2,FC弛豫到基态S0的2条主要路径:内转换路径和系间窜跃路径.     

N-甲基吡咯-2-甲醛激发态结构动力学及其溶剂效应的共振拉曼光谱和密度泛函理论研究

获取了覆盖N-甲基吡咯-2-甲醛(NMPCA)A-带和B-带电子吸收共7个激发波长的共振拉曼光谱,并结合含时密度泛函理论(TD-DFT)方法研究了的A-带和B-带电子激发和Franck-Condon区域结构动力学.TD-B3LYP/6-311++G(d,p)计算表明:A-带和B-带电子吸收的跃迁主体为π→π*.共振拉曼光谱可以指认为,11-13振动模式(A-带激发)或者7-11振动模式(B-带激发)的基频、倍频和组合频,其中C=O伸缩振动(ν7)、环的变形振动+N1-C6伸缩振动(ν17)、环的变形振动(ν21)和C6-N1-C2/C2-C3-C4不对称伸缩振动(ν14)占据了绝大部分.这表明NMPCA的Sπ激发态结构动力学主要沿C=O伸缩振动、环的变形振动和环上N1-C6伸缩振动等反应坐标展开.在同一溶剂的共振拉曼光谱中随激发波长由长变短,ν7与ν14的强度比呈现出由强变弱再变强的现象,这种变化规律被认为与Franck-Condon区域Sn/Sπ态混合或势能面交叉有关.溶剂对Sn/Sπ态混合或势能面交叉具有调控作用.     

γ-巴豆酰内酯激发态动力学的共振拉曼光谱和完全活性空间自洽场(CASSCF)计算研究

采用共振拉曼光谱和完全活性空间自洽场(CASSCF)方法研究了γ-巴豆酰内酯的光吸收S₂态的结构动力学和衰变机制. 采用含时密度泛函理论方法结合光谱实验确认了紫外光谱和振动光谱. 获得了涵盖A-带吸收的4个激发波长下的共振拉曼光谱. 用CASSCF计算得到了S_1,min, S_2,min, T_1,min, T_2,min和T_3,min及其相关势能面交叉点的结构与能量. 研究了A-带共振拉曼光谱强度模式与S_2,min和CI(S₂/S₁)交叉点结构的关系. 借助El-Sayed规则分析了各系间窜跃路径的效率, 提出了γ-巴豆酰内酯从S_2,FC弛豫到基态S₀的2条主要路径: 内转换路径和系间窜跃路径.     

密度泛函理论研究黄曲霉素B1的表面增强拉曼散射效应

用密度泛函理论B3LYP方法和6—311G（d,p）／Lan12DZ优化得到黄曲霉素B1（AFBI）分子及其复合物AFB1-Ag的稳定结构,并计算了复合物的表面增强拉曼光谱和预共振拉曼光谱．结果表明,AFB1分子的拉曼光谱很大程度依赖于吸附位点以及入射光的激发波长．与分子的常规拉曼光谱相比,复合物表面增强拉曼光谱中C=O伸缩振动模的增强因子约为10^2—10^3,是由于复合物的极化率增强而导致的静态化学增强,并分析了振动模式的振动方向与其拉曼强度的关系．选择复合物最大吸收峰附近激发光266和482nm以及远离共振吸收波长785和1064nm作为入射光,计算得到不同入射光激发下复合物的预共振拉曼光谱．结果表明其增强因子最大达N100量级,主要是由电荷转移产生的共振增强引起的．     

2-乙酰基-1-甲基吡咯激发态结构动力学及溶剂效应的共振拉曼光谱和密度泛函理论计算

获取了覆盖紫外光谱中A带和B带吸收的共7个不同激发波长的共振拉曼光谱, 并结合密度泛函理论方法研究了2-乙酰基-1-甲基吡咯(2-Ac-NMP)的A带和B带电子激发和Franck-Condon区域结构动力学. 在TD-B3LYP/6-311++G(d,p)计算水平上, A带和B带吸收的跃迁主体为π→π^* . A带和B带共振拉曼光谱分别指认为13个振动模式和8个振动模式的基频、泛频和组合频, 其中C＝O伸缩振动(ν₈)、C3-C4-C5不对称伸缩振动+C2-C6伸缩振动(ν₁₄)及环上CH面内摇摆(ν₁₈)对拉曼光谱强度贡献最大, 表明2-Ac-NMP的S_π激发态结构动力学主要沿反应坐标展开. 考察了溶剂对共振拉曼光谱强度模式的影响, 结果表明, 在同一溶剂中, 随激发波长由长变短, C＝O伸缩振动模(ν₈)的强度呈现出由强变弱再变强的现象. 这种变化规律与Franck-Condon区域S_n/S_π态混合或势能面交叉相关, 并受溶剂的有效调控.     

C2F51分子C—I键解离的自旋-轨道从头算研究

采用考虑相对论效应的6—311G^＊＊全电子基组与多参考微扰理论,计算了该分子的包含自旋-轨道耦合效应的垂直激发能和基态、激发态C—I键解离势能曲线．理论计算发现,势能曲线3^3A＂与1^1A＂,2^1A＇出现交叉,交叉区域在C—I键长为0．241nm附近;基态1^A＇到激发态3^3A＂（^3Q0）的垂直激发能为4．658eV,与实验值4．662eV非常吻合．讨论了C2F5I分子作为碘激光介质的可行性．     

2,4-二硫代尿嘧啶的紫外吸收光谱和共振拉曼光谱

硫代嘧啶碱基是光动力疗法潜在的重要光敏剂,其最低单重激发态的光物理研究已有广泛报道。然而,其较高激发态的跃迁性质和反应动力学研究较为稀少。因此,本文采用共振拉曼光谱和密度泛函理论计算方法研究2,4-二硫代尿嘧啶的紫外光谱和几个较高单重激发态的短时结构动力学。首先,基于共振拉曼光谱强度与电子吸收带振子强度f的关系,将紫外光谱去卷积成四个吸收带,分别为358 nm(f=0.0336)中等强度吸收带(A带),338 nm(f=0.1491)、301 nm(f=0.1795)和278 nm(f=0.3532)强而宽的吸收带(B、C和D带)。这一结果既吻合密度泛函理论计算结果,又符合共振拉曼光谱强度模式对紫外光谱带的预期。据此,去卷积得到的四个吸收带被分别指认为S0→S2跃迁、S0→S6跃迁、S0→S7跃迁和S_0→S_8跃迁。同时,分别对B,C和D带共振拉曼光谱进行了详细的指认,获得了短时动力学信息。结果表明,S_8态短时动力学的显著特征是在Franck-Condon区域或附近发生了S8(ππ~*)/S(nπ~*)势能面交叉引发的、伴随超快结构扭转的非绝热过程。S7和S6态短时动力学的主要特征是反应坐标的多维性,它们分别沿C_5C_6/C_2S_8/C_4S_(10)/N_2C_3+C_4N_3H_9/N_1C_2N_3/C_2N_1C_6/C_6N_1H_7/C_5C_6H_(12)和C_5C_6/N_3C_2/C_4S_(10)/C_2S_8+C_6N_1H_7/C_5C_6H_(12)/C_5C_6N_1/C_5C_6H_(12)/C_2N_1C_6/N_1C_2N_3/C_4N_3H_9/N_1C_2N_3等内坐标演化。     

2-硝基萘激发态衰减动力学和光解通道的从头计算研究

采用密度泛函理论(DFT)和完全活化空间自洽场理论(CASSCF)计算方法,在CASSCF(10,10)/6-31G(d)//CASPT2(10,10)/Aug-cc-PVDZ计算水平下,研究了2-硝基萘(2NN)S1(ππ*)激发态的衰减动力学.获得了2NN及其亚硝酸酯异构体(ISO)的基态、低能激发态和势能面交叉点的优化结构和能量,以及异构化反应的过渡态结构和能垒;给出了S0,T1和S1态时ISO沿N—O键的势能曲线;描绘了激发态衰变路径图.结果表明,被激发至S1(ππ*)激发态后,2NN经S1T3,S1T2交叉点发生S1!T3,S1!T2系间窜越过程再经T2T1锥形交叉点发生T2!T1内转换过程,最后无辐射衰减到T1态.具体衰减路径可以描述为S1-FC-2NN!S1T3-MIN-2NN或S1T2-MIN-2NN!T3-MIN-2NN或T2-MIN-2NN!T2T1-MIN-2NN!T1-MIN-2NN.该条路径能垒较小,T1态瞬态物种形成效率较高,为2NN激发态衰变动力学中最重要的无辐射衰变通道.在S0,T1和S1态势能面上,2NN!ISO异构化反应的能垒高,跃迁概率十分低下,难以形成芳氧自由基(Ar O"),2NN紫外光解离效率很低.     

平面型四核铜簇合物Cu4(CH2XMen)4桥键性质的密度泛函研究

采用密度泛函B3LYP方法，用LanL2DZ和6—31G^＊基组分别优化了平面型四核铜簇合物Cu4（CH2SiMe3）4和Cu4（CH2XMe2）4（X=P，As）的几何构型，并对B3LYP／LanL2DZ方法优化的结构进行了红外振动频率计算和自然键轨道分析．结果表明，簇合物均呈笼状结构，Cu—C—Cu三中心桥键之间电子的离域增强了Cu簇合物的稳定性，配位C原子的C—H平伏键与C—Cu配位键之间存在σ-超共轭效应．     

时间域方法分析镍卟啉的共振拉曼强度与S2激发态结构

研究了入射光波长与S0→S2跃迁共振的情形下,卟啉镍配合物（NiP）的振动拉曼光谱。用时间域方法计算了NiP的共振拉曼强度和吸收光谱。结果表明,相对于基态,S2态NiP的分子构型沿着ν8和ν2简正坐标有较大的位移。这些简正坐标主要涉及卟啉环的CαCm键和CβCβ键伸缩运动,以及CαCmCα变角运动。与基态相比, S2态的CβCβ、 CαCm和CαN键分别增大0.27、 0.14、 0.07 pm,而CαCβ键则减小0.20 pm,与前人的赝势分子轨道计算（SPMO）结果相近。还从RR强度角度讨论了S2态的Jahn-Teller畸变。     

4-硝基咪唑A-带激发态结构动力学

通过共振拉曼光谱实验和量子化学计算的方法研究了4-硝基咪唑(4NI)A-带激发态衰变动力学. 对4NI的振动光谱、紫外电子吸收光谱、荧光光谱和共振拉曼光谱进行了指认. 在全活化空间自洽场法(CASSCF)/6-31G(d)计算水平下获得了单重激发态S₁(n_Oπ^*)和S₂(ππ^*)和势能面交叉点S₁(n_Oπ^*)/S₂(ππ^*)的优化几何结构和能量, 分析了A-带共振拉曼光谱的强度模式特征, 获得了短时结构动力学, 并结合全活化空间自洽场法(CASSCF)理论计算结果确定了4NI 在S₂(ππ^*)态衰变通道主要是S_{2, FC}→S_{2, min}(ππ^*)→S₀辐射弛豫.     

2,6-双(1-苄基-2-苯并咪唑基)吡啶的合成、晶体结构、光谱及抗氧化活性

合成了化合物2,6-双(1-苄基-2-苯并咪唑基)吡啶,通过元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱和X-射线单晶衍射方法对其结构进行了表征.结构分析表明,该晶体属于单斜晶系,C2/c空间群,晶胞参数a=2.989 30(15) nm,b=1.093 74(5) nm,c=1.578 86(7) nm, β=103.555(5)o,V=5.018 32(42) nm3,Z=8,Dc=1.301 g/cm3,μ(Mo-Kα)=0.079 mm-1,F(000)=2 064,S=1.038,R1=0.046 0,w R2=0.127 9,化合物分子间存在的C—Hπ和苯环ππ堆积作用,使得其沿b轴方向形成了一维链状结构.通过紫外-可见吸收和荧光光谱研究了化合物的光谱性质及其对DPPH自由基的抗氧化活性.     

Configuration Confirmation of Euphorbia Factor L1 by Single-crystal X-ray Diffraction

A 6,（17）-epoxylathyrol diterpenoid （（2S＊3S＊4R＊5R＊6S＊9S＊11S＊15R＊）-5,15-diacetoxy-3- phenylacetoxy-14-oxolathyra-6（17）,（12E）-diene-6（17）-epoxide） was isolated from the seeds of Euhporbia lathyris L. Its configuration was puzzled because of the incomplete X-ray results reported before. In this work, the atom connectivity and configuration were confirmed by single-crystal X-ray diffraction together with ESI-MS, ^1H-, and ^13C-NMR spectroscopy. The compound crystallizes in monoclinic, space group P21 with a = 11.386（1）, b = 8.2839（7）, c = 17.192（2） A, β = 108.305（2）°, Z = 2, V = 1539.5（2）A^3, C32H40O8, Mr = 552.64, Dc = 1.192 g/m^3, /7（000） = 592,μ（MoKα） = 0.085 mm^-l, T = 293（2） K, the final R = 0.0398 and wR = 0.0950 for 2057 observed reflections with Ⅰ 〉 2α（Ⅰ）. The molecule shows a tricyclic terpenoid skeleton, consisting of fused five-, eleven- and three-membered rings. The configuration at C（5） is R^＊ and that at C（6） S^＊.     

黄曲霉素B2分子吸附在银团簇的表面增强拉曼散射机理

采用密度泛函理论（DFT）B3LYP方法,6-311G（d,p）（C,H,O）/LANL2DZ（Ag）基组,计算了黄曲霉素B₂（AFB₂）分子吸附在Ag₂团簇的表面增强拉曼散射（SERS）光谱和预共振拉曼光谱,并与实验结果比较. 结果显示：AFB₂分子在基态Ag₂团簇表面吸附时,增强因子最大达到10²,对应吡喃（pyrane）环C=O伸缩振动,主要是由AFB₂分子周围化学环境改变而引起的基态静极化率改变导致的化学增强. 不同激发波长下的AFB₂分子预共振拉曼光谱的增强强度不同：电荷转移态激发波长为1144 和544 nm时拉曼信号增强了10²倍,而选择电荷转移预共振波长432和410 nm作为入射光时,其拉曼信号增强了10⁴倍,增强机理为银团簇和黄曲霉素分子之间的电荷转移共振增强. 因此通过改变入射光波长,选择电荷转移共振激发波长,更有利于强致癌物AFB₂分子的痕量检测.     

[Mo2O2S2(S2)2][2-]的振动光谱研究

本文测定了原子簇化合物[Mo2O2S2(S2)2][2-]的红外和拉曼光谱,并在乙腈溶液中测得其共振拉曼光谱和退偏振比。利用X光晶体结构数据,对此阴离子的伸缩振动作了简化的正则坐标分析计算。所得结果可以帮助分析和归属一些Mo-Fe-S原子簇化合物的振动光谱。     

气相中CrO2^＋主活化甲烷C—H键的理论研究

用密度泛函UB3LYP／6-311＋＋G＊＊方法计算研究了气相中CrO2^＋（2^A1/4^A＂）活化甲烷C—H键的微观机理，找到了四条反应通道．对其中涉及的两态反应（TSR）进行了分析，并对影响反应机理和反应速率的势能面交叉现象（potential energy surfaces crossing）进行了详细讨论，进而运用Hammond假设和Yoshizawa等的内禀坐标单点垂直激发计算的方法找出了一系列势能面交叉点[crossing points（CPs）]，并作了相应的讨论．进一步用碎片分子轨道理论[fragment molecular orbital（FMO）]对TS1中的轨道相互作用进行了分析，解释了CrO2^＋活化甲烷C—H键的机理．     

2-氢吡喃分子光激发开环反应机理的理论研究

用完全活性空间多组态(CASSCF)方法对2-氢吡喃分子光激发开环反应机理进行了研究。利用价键理论(VB)和自然键道分析(NBO)探究了沿能量最低反应途径电子的重新分布情况。计算结果表明从S0-Min p®p*垂直激发到Franck-Condon点后很容易弛豫到S1-Min,经较低的势垒到达圆锥交叉点S1/S0。而S1/S0与S1-Min相比能量低0.63eV。这样体系沿非绝热最低反应途径从激发单重态经交叉点S1/S0很容易得到产物S0-Prod。     

水溶性金属卟啉与DNA相互作用的微量热法研究

叶琳化合物以其对肿瘤组织的特殊亲和性和光动力学效应受到广泛的重视，国内外研究报导甚多·自D79年nel等人山证实水溶性四一K甲基毗陡基）叶咐及其金属配合物能嵌入＊＊A的碱基之间后，人们以这类水溶性叶琳为模型利用各种物理和化学手段研究它们与＊NA相互作用［2，3］．但用微量热法进行研究尚未见报导．我们曾报导用共振拉曼光谱研究图1所示的二个水溶性金属叶琳ru（＊A仰）」和卜i（N＊＊刊I同＊＊A的作用＊‘］，本文进一步报导用微量热法和紫外可见光谱研究的结果．1实验部分1．1试剂将小牛胸腺DN以华美生物工程公司产品）直接…     

(R)-N-乙酰基-四氢噻唑-2-硫酮-4-甲酰TT的合成及其晶体结构

由N-乙酰(R)-四氢噻唑-2-硫酮-4-羧酸在三聚氯氰及三乙胺存在下与四氢噻唑-2-硫酮反应得到标题化合物，[α]^2^0~D +11.18°。用X射线衍射法测得其晶体结构，属单斜晶系，空间群为P2~1/c。晶体学数据：a=0.9959(4)nm，b=1.1469(4)nm，c=1.1108(3)nm，β=92.72(3)°，V=1.2673(8)nm^3，Z=4。分子中两个C=O基，两个C=S基团处于C(1)-N(1)-C(4)及C(6)-N(2)-C(7)键两侧呈反式。用PM3分子轨道方法研究了该化合物的电子结构，电荷和键序分布，得到该化合物前线轨道性质。