乐果分子的太赫兹时域光谱研究

研究了有机磷农药乐果在0.2~2.5 THz波段的光谱特性。应用密度泛函理论的Becke-3-Lee-Yang-Parr(B3LYP)方法计算了乐果分子在THz波段的振动吸收谱,同时利用THz时域光谱系统(THz-TDS)测得了乐果在此波段的吸收谱和折射率谱。根据理论计算结果,借助于Gaussian View软件对乐果的THz吸收谱进行了指认,并给出了与光谱特征吸收对应的分子振动构象。研究表明:乐果分子在THz波段存在吸收峰,理论计算与实验结果符合较好,且乐果分子在THz波段的吸收是由分子内和分子间振动共同引起。本研究证明了将THz-TDS技术用于乐果分子探测和识别的可行性,为THz时域光谱技术在其它农药分子识别和残留检测中的应用提供了有益的借鉴。     

含硫氨基酸的太赫兹光谱

利用太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术研究室温条件下多晶含硫氨基酸L-蛋氨酸(Met)和L-半胱氨酸(Cys)的光谱特性, 得到相应的吸收谱和折射率谱, 表明含硫氨基酸在THz波段具有区别于其它氨基酸的显著特征. 在实验测量的有效光谱范围0.2～2.8 THz内, L-蛋氨酸的THz吸收峰分别位于1.06, 1.88和2.70 THz; L-半胱氨酸的吸收峰分别位于1.40, 1.70, 2.33和2.61 THz, 两种氨基酸的平均折射率均为1.44. 利用GAUSSIAN 03软件包中的Hartree-Fock理论计算了蛋氨酸双分子的低频振动谱, 表明了与蛋氨酸各吸收峰对应的分子微观振动模式, 并对实验光谱进行了解析讨论.     

百菌清晶体太赫兹光谱理论模拟分析

本研究从实验和理论分析两方面探讨了杀菌剂百菌清固体在0.4～3.0 THz的光谱特性。利用太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)获得了在这一频谱范围内百菌清固体分子的折射率谱和吸收谱。为了更好地对实验吸收谱进行解析,克服单分子模拟缺陷,从晶体分子结构方面分析在0.4～3.0 THz波段百菌清分子结构变化和振动吸收谱,对百菌清THz实验吸收谱进行了指认,并分析了百菌清固体分子特征吸收峰产生机理。研究表明,晶体结构理论模拟弥补了单分子模拟的缺陷,完成了对11处所有实验特征吸收峰的验证。实验谱主要由分子之间Cl—C—C,N—C—C键相互作用和晶胞内分子的集体振动产生。     

20种α-氨基酸的太赫兹光谱及其分子结构的相关性

应用太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术, 在室温下对构成蛋白质的20种基本氨基酸的多晶粉末压片样品进行了光谱测试分析. 结果表明, 所有氨基酸对THz波反应非常灵敏, 在0.2-3.0 THz的有效频谱范围内, 表现出各自特征吸收峰, 故而利用THz光谱可以有效地区别不同种类的氨基酸. 我们以新数据验证和补充了前人的研究结果, 建立了以氨基酸分子结构及其THz光谱特征为基础的分类方案, 讨论并揭示了氨基酸分子的结构差异与其THz吸收光谱之间的相关性. 认知这些相关性将有助于鉴定氨基酸分子, 促进THz光谱学的理论研究以及在生物医学领域的推广应用.     

萘醌及其衍生物的太赫兹时域光谱研究

用太赫兹(THz)时域光谱技术研究了室温条件下的萘醌及其衍生物1,2-萘醌、1,2-萘醌-4-磺酸钠、甲萘醌、白花丹素、胡桃醌的光谱特征,得到了各自的吸收谱和折射率。结果表明,萘醌及其衍生物在此波段有不同的吸收特征,利用太赫兹时域光谱能够鉴别分子结构存在微小差别的化合物。在对样品的吸收谱进行比较的基础上,讨论了分子结构和分子间晶格振动与THz光谱特征吸收的关系。     

胆酸和脱氧胆酸分子的远红外与THz吸收光谱研究

胆酸和脱氧胆酸是胆汁酸中的主要成分, 是人体中重要的生物表面活性剂. 两种分子只相差一个羟基, 在远红外和太赫兹波段有不同的吸收光谱. 胆酸分子的太赫兹(THz)吸收光谱有1.26 THz(42 cm-1)和2.02 THz(67 cm-1)两个吸收峰, 脱氧胆酸分子的THz吸收光谱有1.13, 1.26, 1.69和2.17 THz(即38, 42, 56, 72 cm-1)等几个吸收峰. 两个分子的THz吸收光谱都包含有1.26 THz(42 cm-1) 峰, 反映出二者结构的相似性. 它们的远红外光谱都有部分频率相近的谱带, 但对比之下可以观察到峰位位移和相对峰强的改变. 指认了两种物质的某些可能与羧基振动有关的特征吸收峰. 为找出THz光谱隐含的信息, 利用Omnic程序采用二阶导数方法来处理THz光谱数据, 观察到多个子峰, 说明分子结构中可能存在更复杂的氢键状态. 实验结果表明, 远红外和THz吸收光谱是研究生物分子及鉴别生物分子结构的很好方法.     

α-取代苯并噻吩钌乙炔及钌乙烯配合物的合成、表征、电化学及光谱电化学性质

以α-取代苯并噻吩乙炔及乙烯基为配体,与不同辅助配体键合的金属钌为氧化还原活性端基,分别合成并表征了α-取代苯并噻吩钌乙炔及钌乙烯配合物1和2,两个配合物均经X射线单晶衍射的确证。电化学性质表明配合物1具有较好的氧化还原可逆性,金属氧化态相对于2比较稳定。红外光谱电化学研究表明配合物1和2分别形成1⁺和2⁺后,与金属相连的ν(C≡C)和ν(C≡O)伸缩振动吸收均发生变化,其中ν(C≡C)变化较大,可能由于形成了Ru=C=C结构;紫外可见近红外光谱电化学研究发现电解后,中性分子1和2在紫外区域的强吸收峰均逐渐降低,1⁺分别在可见及近红外580 nm,698 nm及874 nm处出现较弱的3个吸收峰,3个吸收峰可能归属于LMCT吸收。2⁺在296 nm处出现1个很弱的吸收峰,这不同于配合物1⁺,可能源于2⁺的稳定性。     

L-脯氨酸催化α-酮酰胺与甲基酮的不对称直接Aldol反应

用L-脯氨酸催化α-酮酰胺与甲基酮的不对称直接Aldol反应, 获得了不同光学活性的α-羟基酰胺, 产率在21%～99%之间, 对映选择性最高达到43% ee. 加成产物的结构用元素分析、红外光谱和核磁共振进行了表征.     

新型手性金属卟啉的合成及非线性光学性质研究

本文合成了一种新型Boc(叔丁氧羰基)保护手性苏氨酸修饰的自由卟啉及其锌配合物。通过元素分析、紫外-可见光谱、荧光光谱、核磁共振氢谱、CD光谱等多种谱图对结构进行了表征,并结合理论计算采用模拟退火的方法搜索了手性锌卟啉配合物的最低能量构象。此外,利用Z-扫描技术测定了手性卟啉化合物的三阶非线性折射率。     

新型L-苯丙氨酸桥联双卟啉的合成与光谱表征

用L-苯丙氨酸和5-[对-(4-溴丁氧基、己氧基、辛氧基)苯基]-10,15,20-三苯基卟啉合成3种新型L-苯丙氨酸桥联双卟啉,并通过质谱、¹H核磁共振谱、元素分析、红外光谱、紫外光谱对其结构进行了表征。测试并研究了它们在4 000~400 cm^-1范围内的傅里叶变换红外光谱,对主要谱带进行了经验归属。     

L-和DL-福多司坦的太赫兹光谱分析

利用太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)在室温下对L-福多司坦和DL-福多司坦进行测量,发现L-和DL-福多司坦在THz波段都有特征吸收峰,且两者的吸收谱有明显差异.运用密度泛函理论的B3LYP方法计算了L-和DL-福多司坦在太赫兹波段的吸收谱,并对L-和DL-福多司坦的特征吸收峰进行了指认,理论计算与实验结果基本吻合.此外,还对福多司坦胶囊成品药进行了测量,发现该胶囊的吸收谱与L-福多司坦非常吻合,证明胶囊药的主要成分为L-福多司坦.这项研究对手性物质的检测以及化合物有效成分的鉴别有一定的参考作用.     

(GaP)n和(GaP)n－ (n＝10～16)团簇的结构与稳定性研究

采用密度泛函理论B3LYP/Lanl2dz方法对(GaP)_n和(GaP)_n^－ (n＝10～16)团簇的一系列异构体的结构和稳定性进行了研究. 讨论了中性团簇得到一个电子之后, 几何结构和电子性质的变化. 频率分析预测出最强吸收峰位于341～390 cm^－1区域. 从能隙、结合能和能量二次差分等方面综合考虑, 具有T_h对称性的(GaP)₁₂和(GaP)₁₂^－分别是中性(GaP)_n和阴离子(GaP)_n^－团簇中最稳定的, 而具有T_d点群结构的(GaP)₁₆也比较稳定, 究竟哪种结构易于合成还有待于实验的进一步证实. 在相同理论水平上计算了基态(GaP)_n (n＝10～16)的绝热电子亲合势(AEAs)及其基态阴离子的垂直电离能(VDEs), 这对以后的实验数据分析将有一定的参考价值.     

多支结构的均三嗪衍生物的合成及双光子吸收性质

合成了3个系列各含有单支、双支和三支结构的9个均三嗪衍生物, 测定了它们的线性吸收和发射性质以及双光子吸收和发射性质. 随着三嗪环上侧链数目的增加, 线性吸收谱(吸收峰位于390～440 nm)、荧光谱(发射峰位于460～580 nm)和双光子荧光谱(激发波长800 nm)都发生红移; 各种光谱的强度逐渐增强; 基态与激发态的偶极矩之差Δμ_eg也逐渐增大. 另外, 从单支到三支结构, 双光子吸收截面σ随侧链数目呈非线性增加. 这表明多支结构的双光子吸收存在显著的增强效应.     

β-卤素取代对杯[4]吡咯构象及主-客体相互作用的影响II. 密度泛函理论研究

应用密度泛函理论对杯[4]吡咯及卤素取代杯[4]吡咯模型分子的自由主体以及其卤素离子复合物体系进行计算研究. 结果表明, 杯[4]吡咯β位被卤素拉电子基团取代后, 主体分子的构象特征受吡咯单元的偶极影响; β-卤素取代导致了杯[4]吡咯对卤素离子的结合作用增强, 且当β位为氯取代时, 杯[4]吡咯对卤素离子的结合能力最强. 并从振动光谱、NBO电荷布居、相互作用的前线轨道、“活性”构象的偶极矩和Mulliken成键布居等方面阐述β-卤素取代对杯[4]吡咯与卤素离子之间的主-客体相互作用的影响.     

经由o-Quinonemethide的trans-Hexahydrocannabinol的简便合成

建立了一个在质子性溶剂中经由o-quinonemethide中间体的trans-hexahydrocannabinol的简便合成方法. 用对甲苯磺酸为催化剂, 加热回流resorcinol衍生物和citronellal之间偶联产物的甲醇溶液, 酚的脱保护、o-quinonemethides的生成以及分子内狄尔斯-阿尔德环加成反应一步完成, 产率为93%～95%.     

两个含双膦配体和[2,3-f]吡嗪并[1,10]菲咯啉的Cu(Ⅰ)配合物的合成、结构及光谱学性质

合成了2个新的铜（Ⅰ）配合物,[Cu（dppBz）（dpq）]ClO₄（1）和[Cu（dppe）（dpq）]ClO₄（2）（dppBz=1,2-双（二苯基膦）苯,dppe=1,2-双（二苯基膦）乙烷,dpq=[2,3-f]吡嗪并[1,10]菲咯啉）,通过X射线单晶衍射分析、元素分析、红外光谱、紫外吸收光谱、荧光光谱、核磁共振光谱和太赫兹时域光谱对其进行了分析和表征。1的中心Cu（Ⅰ）离子通过二亚胺配体和双膦配体共同螯合形成变形四面体结构,2的结构与1类似。配合物2的发光光谱表明它的发光具有金属-配体电荷转移（MLCT）特性。对配合物1和2在0.2~2.8 THz范围内进行了太赫兹时域光谱分析,结果表明0.40~0.90 THz的吸收与中心Cu（Ⅰ）离子的配位有关。     

微量热法研究丹皮酚及其两种同分异构体与γ-环糊精在水溶液中的相互作用

在298.15 K下利用纳瓦级等温滴定微量热法研究了γ-环糊精与丹皮酚(Pae)及其两种同分异构体(2'-羟基-5'-甲氧基苯乙酮, Hma; 4'-羟基-3'-甲氧基苯乙酮, Ace)在水溶液中的相互作用, 并结合核磁共振对其相互作用的微观结构进行了表征. 试验表明, γ-环糊精与三种药物分子都是1∶1结合, 其中 Pae, Hma与γ-环糊精相互作用过程是焓驱动, 而Ace与γ-环糊精相互作用却是焓-熵共驱动; ¹H NMR 谱表明 Pae, Ace 与γ-环糊精形成典型的包结物, 其中 Pae 分子从 g-环糊精空穴的小口端进入, Ace分子从 g-环糊精空穴的大口端进入, 而 Hma 与γ-环糊精之间只是以弱相互作用结合而非包结作用. 结果显示γ-环糊精对三种同分异构体具有明显的分子识别功能.     

D-、L-和DL-青霉胺的太赫兹时域光谱

利用太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)对D-、L-和DL-青霉胺的研究发现, 三种样品在0.2 THz到1.8 THz波段的吸收光谱存在显著差异, 实验结果表明, THz吸收光谱能够鉴别青霉胺对映异构体, 这一特点将可以用于青霉胺药物的检测. 本文利用纯D-、L-青霉胺的THz吸收光谱, 对D-、L-青霉胺混合样品的THz吸收光谱进行拟合, 证明可以用THz光谱定量分析混合样品中D-、L-青霉胺的相对含量. 这项研究为手性药物分子检测和分析提供了新的实验方法, 也对深入了解手性药物与生物靶分子之间相互作用提供了启示.     

α-酮酯和α-酮酰胺的Henry反应

用三乙胺催化环状α-酮酯和α-酮酰胺同硝基甲烷的Henry反应, 首次合成了12个多官能团的β-硝基醇, 它们的结构用元素分析、红外光谱和核磁共振进行了表征. 这一反应速度较快, 室温下进行, 条件温和, 产率较好, 是合成多官能团硝基醇的有效方法.     

由硅醚经脱保护-氧化-Wittig反应一锅法合成,-不饱和酯

在1摩尔醋酸和稳定的Wittig试剂存在下, 活性MnO₂作为氧化剂时, 硅醚发生脱保护-氧化-Wittig反应. 考查了各种硅醚, 诸如苄基硅醚、炔丙基硅醚、烯丙基硅醚和烷基硅醚等作底物在反应性能方面的差异. 该反应使硅醚直接形成碳碳双键而得到α,β-不饱和酯. 产物的结构经红外光谱、核磁共振谱表征.