A3型Corrole中位取代基对其β位1H-NMR的影响

采用密度泛函(DFT)方法对八个中位有不同取代基的A3型corrole进行了几何结构优化和核磁共振(NMR)理论计算. 几何优化结果显示5,10,15-三苯基corrole的两个环内NH异构体的中位苯环空间排布方向不同. 此外, 虽然A3型corrole两个环内NH异构体A和B的能量相差不大, 但A和B分子的Boltzman分布概率却有较大的不同, 且受取代基影响很大. 因而在计算NMR时必须对A和B异构体的理论化学位移做Boltzman统计平均处理. NMR计算结果表明, 在B3LYP/6-311+G(2d,p)//B3LYP/6-31G(d,p)水平下可以得到较为合理的corrole的1H-NMR化学位移结果. β-位氢的化学位移与取代基Hammett常数σ+P的大小成正比关系. 此外, 由于corrole大环的低对称性, 取代基对不同位置β-位氢的NMR影响程度不同, 其β-位氢化学位移的大小和顺序与中位取代基的电子效应和corrole的立体结构因素有关.     

几种B环间位取代异黄酮衍生物的核磁共振谱理论研究(英文)

在B3LYP/6-31G**水平下优化了几种B环间位取代异黄酮衍生物的几何构型,在B3LYP/6-311G**水平下计算了该类化合物的核磁共振谱。研究结果表明:在1E!1H和2E～2H中的分子内氢键,其键长为0.1668nm,使整个分子形成一个四环的交叉共轭体系。从9位羟基取代对异黄酮衍生物NMR数据的影响来看,相邻的碳和相邻的氢化学位移的减少是由于电子云密度的增加和屏蔽作用的加强。而相邻碳的化学位移增加更大。此外,从取代基对化学位移的影响进行了讨论。邻对位氢的化学位移与取代基使苯环电子云密度增大的趋势相一致。A环和C环上的氢基本不受取代基的影响。对位碳的化学位移则与取代基使苯环电子云密度增大的趋势相反,邻位碳的化学位移变化趋势不明显。     

一种天然产物Wangzaozin A的细胞毒活性

从总序香茶菜Isodon racemosa (Hemsl) Hara植物中分离得到一个对人类肿瘤细胞Bel-7402和HD-8910具有毒活性的对映-贝壳衫烷型二萜Wangzaozin A化合物(1). 应用密度泛函理论(DFT)B3LYP方法, 对该分子的几何构型进行优化, 结果表明用B3LYP/6-31G(d)优化的几何参数与它的X射线衍射结构参数基本一致. 在优化的几何构型基础上, 采用规范不变原子轨道(GIAO)法, 在B3LYP理论水平分别用6-31G(d), 6-31G(d,p), 6-31+G(d,p)和6-31++G(d,p)基组进行核磁共振(NMR)化学位移值计算, 预测的1H和13CNMR化学位移值与实验值吻合; 统计误差分析表明, 用B3LYP/6-31G(d)优化的分子构型接近实际的分子构型. 因此, DFT方法适用这一类型化合物的构型和NMR参数进行预测. 在几何优化的基础上, 在B3LYP/6-31G(d)水平上, 对Wangzaozin A分子的静电位(MEP)进行理论计算. MEP三维图表明, 在Wangzaozin A分子中α-亚甲基环戊酮的羰基和羟基附近出现富电子区域(负电位), 起着供电子作用, 与受体的正电子区域结合. 这些结果从理论上支持了α-亚甲基环戊酮结构是一种抗肿瘤活性中心的看法.     

B环对位取代异黄酮化合物的核磁共振研究

对14个合成的B环对位取代异黄酮化合物核磁共振氢谱进行了研究.利用超导核磁共振归属了B环无取代异黄酮质子的化学位移,根据取代基化学位移的变化影响规律考察了取代基对分子的影响方式.研究结果表明,2'(6'),3'(5')位质子共振迁移分别与取代基参数σ_p和S_o线性相关,说明4'位取代基主要通过电子效应影响其间位质子,其磁各向异性仅影响邻位质子,该取代基对A环质子影响不大,而对C环尤其是对2-H影响较明显.     

取代基对corrole二阶非线性光学性质的影响

在6-31G(d,p)水平上用B3LYP方法对三苯基corrole(TPC)以及氟苯基corrole系列分子进行几何构型优化.用ZINDO/SOS方法计算了这些分子的一阶超极化率.计算结果表明:TPC分子由于其结构非中心对称使其具有大小为2.46×10-50 C3·m3·J-2的一阶超极化率.引入氟苯基后,氟取代苯基corrole系列分子的一阶超极化率均有显著提高,其中5位及10,15位氟苯基取代的corrole分子具有较大的一阶超极化率(3.71×10-49 C3·m3·J-2).氟苯基corrole系列分子一阶超极化率提高主要起源于分子的二能级分量及三能级分量显著增大,且二能级分量与三能级分量大小相当、符号相同.计算表明,二能级分量的增大主要来源于第三激发态(B1)与基态之间的偶极矩的变化.跃迁通道分析表明三能级分量的增大主要通过改变与结构敏感的激发态跃迁通道,即由TPC分子B带与Q带的耦合变成了氟苯基corrole分子B带内2个不同激发态的耦合.     

电子亲和势法判断负离子聚合单体的活性

提出了利用不同取代基烯类单体的电子亲和势来判断其负离子聚合反应活性的方法.采用密度泛函理论的B3LYP/6-31G(d)方法优化了不同取代基烯类单体几何构型,在B3LYP/6-311++G(3df,2p)水平上计算了其电子亲和势.通过电子亲和势计算值与文献报道实验数据比较,表明本文采用的计算方法是比较可靠的.结合不同取代基烯类单体的电子亲和势的计算结果,通过与Q-e关系及取代基常数σ数据进行比较表明,电子亲和势可以用来判断不同单体负离子聚合反应的活性高低.     

6α和6β-羟基雄酮的电子光谱和核磁共振谱的理论研究

在B3LYP/6-31G(d)水平下,优化6α和6β-羟基雄酮的几何构型.用TD-B3LYP/6-31G(d)方法,计算它们的电子吸收光谱;采用规范不变原子轨道GIAO法,计算它们的1H-NMR和13C-NMR化学位移值.结果表明,6β-羟基雄酮比6α-羟基雄酮稳定;6α-羟基雄酮的最长吸收波长比6β-羟基雄酮的要长;6α和6β-羟基雄酮的部分原子的NMR值具有明显差别.     

N5H5异构体的结构与稳定性的理论研究

采用密度泛函理论的B3LYP方法在6-311++G**基组水平上对N5H5氮氢化合物异构体可能存在的构型进行了几何优化, 得到23种稳定异构体, 并研究了这些异构体间可能的互变异构情况. 为了讨论N5H5异构体作为含能材料候选物质的可能性, 还采用了G3B3方法计算了能量, 并且计算了异构体的生成热(⊿Hf,298).结果表明, 在23种异构体中链状异构体最稳定, 四元环四氮烷异构体最不稳定, 存在一个N=N双键的异构体较同类异构体能量低, 较为稳定; N5H5氮氢化合物的生成热均为正, 其中异构体E1生成热最高. 估算了N5H5的摩尔体积, 由密度公式ρ=MT/Vmol,得到E1 的密度最大.     

咪唑类化合物在乙腈溶液中负氢解离焓的理论研究

在与实验对照的基础上优化出一套计算咪唑类化合物在乙腈溶液中负氢解离焓的理论方法, 即MP2/6-311++G(d,p)//B3LYP/6-31+G(d)结合IEF-PCM溶剂模型及UA0孔穴计算法. 在此基础上, 有目的地设计了14种咪唑类负氢给体, 并计算了其在乙腈溶液中的负氢解离焓, 系统分析了影响其负氢解离焓的各种因素. 结果表明, 取代基的电子效应、体系释放负氢后的芳构化能力、咪唑环2位的苯基对前线分子轨道的贡献程度、体系电荷的分布情况及溶剂化效应等多种因素均能影响咪唑负氢给体在乙腈溶液中的负氢解离焓.     

咔咯锰(Ⅴ)氧配合物与苯乙烯的氧原子转移反应机理

采用密度泛函理论B3LYP方法研究了咔咯锰(Ⅴ)氧配合物(MnVO corrole)与苯乙烯氧原子转移(oxygen atom transfer,OAT)反应途径和吸电子取代基的影响.计算结果发现氧原子进攻苯乙烯中双键的β碳原子形成过渡态,结合内禀反应坐标法(intrinsic reaction coordinate ...     

铁屎米酮类生物碱分子化学位移的理论研究

用B3LYP/6-311+G(d,p)方法优化了6种铁屎米酮类生物碱分子的结构,并用GI-AO方法计算了这些生物碱分子中1H和13C的化学位移.计算的化学位移与实验值符合得很好.     

脂肪族酯基选择性还原模型的建立

以不同烷基取代的酯作为模型, 对其进行NaBH4还原研究. 不同取代基酯的起始反应温度和半衰期显示出了明显的差别和一定的选择性; 用B3LYP/6-31++G(d,p)//HF/6-31G(d,p)方法计算得到的过渡态能量与实验得到的活化能变化趋势一致; 实验中观察到了奇偶碳效应; 对NaBH4还原酯基的溶剂影响进行了初步研究.     

C-3-吡唑啉基取代的叶绿素类二氢卟吩衍生物的合成

以脱镁叶绿酸-a甲酯为起始原料,通过对E-环、3-位碳碳双键和20-位meso-氢的结构修饰,在二氢卟吩色基上构建和引进不同的官能团,并进一步利用其3-位乙烯基与重氮甲烷的1,3-偶极环加成反应,完成一系列C-3-吡唑啉基取代的叶绿素类二氢卟吩衍生物的合成.同时,讨论了叶绿素衍生物的1,3-偶极环加成反应的的区域选择性与立体选择性.所得新的叶绿素类二氢卟吩衍生物的化学结构均经UV,IR,1H NMR及元素分析得以证实.     

反式共轭类碳烯CH2=CH-CH=C:LiF氢迁移反应的DFT研究

应用密度泛函理论DFT方法,在B3LYP/6-31G*水平上研究了反式共轭类碳烯CH2=CH-CH=C∶LiF的氢迁移反应.计算优化了反应过程中的所有反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型,通过频率振动分析确定中间体和过渡态.结果表明,在β位上的H原子迁移过程中,经历一个带有三元环结构的中间体和两个带有三元环结构的过渡态.第一步反应势垒较大.     

β位取代基对咔咯锰(Ⅴ)氧配合物电子吸收光谱的影响

采用含时密度泛函理论(TDDFT)和B3LYP方法对一系列β位咔咯锰(Ⅴ)氧配合物的几何结构、前线轨道、自然键轨道和电子吸收光谱进行了计算。并探讨了β位取代基对咔咯锰(Ⅴ)氧配合物电子吸收光谱的影响。结果显示β位取代基效应中的空间效应是能导致该体系电子吸收光谱Soret带和Q带红移。β位取代基的空间位阻大时,导致配合物的咔咯环产生严重扭曲,引起Soret带和Q带吸收峰的ΔE能隙减小,导致Soret带和Q带发生红移。     

一种新型包含平面四配位碳二硼有机化合物的理论研究

采用B3LYP/6-311+G**方法, 研究了一种新型的包含平面四配位碳(ptC)二硼有机化合物C9B2H6的结构、稳定性和振动频率. 计算结果表明, C9B2H6结构的稳定性和两个硼原子的位置有很大关系, 硼原子起给予σ电子和接受π电子的作用. 在C9B2H6的15个异构体中, 最稳定的结构是具有C2v对称性的异构体(1,5), 在异构体(1,5)中, 两个硼原子位于同一个六元环中且与ptC相邻. 而且占据的π轨道说明异构体(1,5)具有10个π电子, 满足4n+2规则. 计算的核独立化学位移(NICS)值显示异构体(1,5)强的芳香性位于C9B2H6的两个三元环而不是两个六元环上.     

并三噻吩及其三种衍生物电子光谱的密度泛函理论研究

采用B3LYP/6-31G(d,p)方法优化得到了并三噻吩(DTT)及其三种衍生物苯基并三噻吩(PDTT)、萘基并三噻吩(TDTT)和噻吩基并三噻吩(NDTT)基态(S0)的稳定几何构型,并通过频率分析加以验证.在TD-B3LYP/cc-pVTZ水平下,计算了它们的电子吸收光谱,计算值与实验值符合得很好.计算结果表明:它们的吸收波长顺序为λNDTTλTDTTλPDTTλDTT.采用TD-B3LYP/6-31G(d,p)方法,优化得到了TDTT和NDTT第一激发态(S1)的几何结构,并在TD-B3LYP/cc-pVTZ水平下计算了它们的发射光谱.     

β-甲基亚硝基哌嗪致癌剂第二亲电中心邻基参与作用的理论研究

用从头计算Hartree-Fork方法和密度泛函B3LYP方法在6-311G(d)水平上对β-甲基亚硝基哌嗪类化合物代谢活化后的邻基参与作用机理进行了研究. 计算结果表明, 哌嗪环上N'原子和N'-取代基上氧原子的邻基参与作用明显提高了β-甲基亚硝基哌嗪代谢物的亲电反应活性, 促进了对DNA的烷化作用. 解释了甲基取代的N-亚硝基哌嗪较其母体化合物的致癌性具有显著增强的现象, 为N-亚硝基哌嗪在其γ-位形成第二亲电活性中心的致癌代谢途径提供了理论依据.     

取代基对有机金属钽化合物中分子内α-H转移势垒的影响

运用B3LYP方法研究了有机钽化合物中分子内α-氢转移反应, 探讨了不同取代基对α-氢转移反应势垒的影响. 确定了反应物、过渡态和产物的几何构型和反应势垒. 结果表明, 过渡金属钽有机化合物中, 发生α-氢转移的碳原子在过渡态中采用sp2杂化. 取代基对α-氢转移势垒的影响取决于取代基对过渡态中碳原子的未参与杂化的pz轨道上单电子的离域作用. Ta(CH3)4CH(SiMe3)2的α-氢转移反应势垒最低.     

2-(2-巯苯基)苯并噁唑分子内质子转移取代基电子效应的密度泛函理论研究

在B3LYP/6-31G(d,p)和TDB3LYP/6-31++G(d,p)//CIS/6-31G(d,p)水平上研究了2-(2-巯苯基)苯并噁唑及其衍生物基态和激发态分子内质子转移现象,并探讨取代基电子效应对分子内质子转移的影响,研究结果表明,在基态时,硫醇式异构体为优势构象,供电子取代基使基态分子内正向质子转移能垒(烯醇式→酮式)升高;而吸电子取代基则可降低能垒,有利于基态分子内质子转移并有助于硫酮式异构体的稳定.在激发态时,硫酮式结构为优势构象,所研究的2-(2-巯苯基)苯并噁唑化合物及衍生物均可以发生无能垒或低能垒(≤1.5kJ/mol)的激发态分子内质子转移.巯苯基部分是激发态失活的主要活性部分,供电子基团有利于激发态的质子转移,吸电子基团使激发态跃迁困难,不利于激发态的质子转移.