四唑及其衍生物的理论研究Ⅷ: 硝氨四唑衍生物的从头算

运用从头计算法,在HF/6-31G^*水平下,全优化计算了7种硝氨四唑衍生物的分子几何和电子结构。结果表明,标题物的四唑环近似为平面构型;2H式中性分子的芳香性大于相应的1H式异构体。5-硝氨-1H四唑分子内氢键使硝氨基与环共面;其余标题物中硝氨基与环垂直。不同水平下的总能量计算表明,标题物中电子相关效应显著;1H式中性分子较2H式的能量高,5-硝氨四唑负离子在三个负离子中最稳定。根据电荷分布阐明了四唑环质子化位置和标题物与金属的配位方式。此外还计算了各标题物的红外光谱及热力学性质。     

四唑及其衍生物的理论研究（6）

对7个肼基四唑衍生物进行了HF／6－31G水平的几何构型全优化及MP2／6－31G／／HF／6－31G水平的总能量计算．结果表明，四唑环基本上取平面构型，肼基不与环共面．键长与重叠布居之间不存在平行关系．环上N1和N4原子荷负电多、利于质子化．1H．肼基四唑的HOMO－LUMO能级差（△E）较2H式的大，中性分子的△E教相应的负离子的大．还计算研究了7个标题物的红外光谱并由此求得了它们的热力学性质．     

四唑及其衍生物的理论研究 2: 氯代四唑负离子的从头算

用从头计算法, 取6-21G基组, 在MP2水平上, 计算研究了1H-和2H-四唑一氯取代物三种负离子的全优化几何构型和电子结构, 比较讨论了它们的芳香性和稳定性。发现三者均取平面构型, 其芳香性和稳定性次序为: 5-氯四唑负离子>2-氯四唑负离子>1-氯四唑负离子。预示了形成金属配合物时5-氯四唑作为配体的重要性和配位方式。     

四唑及其衍生物的理论研究 2: 氯代四唑负离子的从头算

用从头计算法, 取6-21G基组, 在MP2水平上, 计算研究了1H-和2H-四唑一氯取代物三种负离子的全优化几何构型和电子结构, 比较讨论了它们的芳香性和稳定性。发现三者均取平面构型, 其芳香性和稳定性次序为: 5-氯四唑负离子>2-氯四唑负离子>1-氯四唑负离子。预示了形成金属配合物时5-氯四唑作为配体的重要性和配位方式。     

四唑及其衍生物的理论研究(9)——腈基四唑衍生物的ab initio和热力学计算

运用从头计算法对７个腈基四唑衍生物进行了ＨＦ／６３１Ｇ水平的几何构型全优化和ＭＰ２／６３１Ｇ∥ＨＦ／６３１Ｇ水平的ＳＣＦ计算．基于计算所得原子电荷用Ｆｕｋｕｉ函数讨论了腈基四唑负离子形成配合物时的配位方式．Ｃ取代物的总能量较Ｎ取代物低，５腈基四唑负离子在３个负离子中最稳定．此外，还首次报道和讨论了标题物的ＩＲ光谱和热力学性质．     

5-氨基双四唑富氮配位化合物的合成、结构及其对高氯酸铵的热分解影响

水热条件下合成了两个5-氨基双四唑配位化合物Cu(bta)(bpy)(H2O)(1)和Pb2(bta)2(en)2.4H2O(2)(H2bta=5-氨基双四唑,bpy=2,2′-联吡啶,en=乙二胺),并借助单晶X-射线衍射技术对其结构进行了表征。在配合物1中,5-氨基双四唑配体以双齿螯合模式与铜离子配位形成离散的分子,并通过H键作用进一步形成了三维的超分子结构。在配合物2中,强的R22(8)氢键环作用将双核的Pb2(bta)2(en)2单元连接成一维的链,这些链通过与水分子氢键作用被进一步组装成三维的超分子结构。另外,通过DSC技术探究了它们作为添加剂对高氯酸铵的热分解催化影响。研究发现,铅基化合物2的催化效果较铜基化合物1要好。     

四唑及其衍生物的理论研究：II.一氯代四唑负离子的从头算

用从头计算法，取６－３１Ｇ基组，在ＭＰ２水平上，计算研究了１Ｈ－和２Ｈ－四唑一氯取代物三种负离子的全优化几何构型和电子结构，比较讨论了它们的芳香性和稳定性，发现三者均取平面构型，其芳香性和稳定性次序为５－氯四唑负离子〉２－氯四唑负离子〉１－氯四唑负离子，预示了形成金属配俣物时５－氯四唑作为配体的重要性和配位方式。     

新型2-(2,2,3,3-四甲基环丙基)噁唑啉的合成

2,2,3,3-四甲基环丙烷甲酸和手性氨基醇经酰化反应制得6个N-β-羟基烷基酰胺(3a～3f)。以DDQ/PPh3为羟基活化剂,3a～3f经分子内脱水环合合成了6个2-(2,2,3,3-四甲基环丙基)噁唑啉,其结构经1 H NMR,13 C NMR,IR和HR-MS表征(其中5个为新化合物)。     

偶氮四唑三氨基胍盐的合成

以5-氨基四唑(5-AT)为起始原料经过两步反应合成了偶氮四唑类高氮含能化合物--偶氮四唑三氨基胍盐(TAGZT).第一步反应,在氢氧化钠水溶液中5-AT被高锰酸钾氧化生成偶氮四唑钠盐五水化合物(SZT·5H2O),产率75.6%;第二步反应,SZT·5H2O在水溶液中与三氨基胍硝酸盐发生离子置换反应得TAGZT,产率73.3%(m.p.196 ℃～197 ℃),其结构经1H NMR, 13C NMR, FT-IR和元素分析表征.     

Cd(ATZ)4( H2O)2] ( PA)2· 2H2O的合成、晶体结构和热分解机理研究

合成了以 5 -氨基四唑为配体的镉配合物 [Cd(ATZ) 4(H2 O) 2 ](PA) 2 ·2H2 O ,并对其进行了晶体结构测定 .测定结果表明 ,该配合物分子具有中心对称性 ,每个Cd2 +分别与 2个水分子中的氧原子和 4个 5 -氨基四唑 (ATZ)分子中的 4-位氮原子配位 ,形成六配位畸变八面体结构 ;在配合物分子间存在大量氢键 ,增加了整个晶体结构的稳定性 .通过DSC和TG -DTG分析 ,提出了标题化合物的热分解机理     

Theoretical Study on Tetrazole and its Derivatives (5) Ab Initio Study on Nitro Derivatives of Tetrazole

１ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＮｉｔｒｏｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓｏｆｔｅｔｒａｚｏｌｅａｒｅｏｎｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｃｌａｓａｍｏｎｇｔｅｔｒａｚｏｌｅｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ．Ｔｈｅｉｒｍｅｔａｌｉｃｓａｌｔｓ,ｅｓｐｅｃｉａｌｙｍｅｒｃｕｒｙｓａｌｔｓ,...     

Theoretical study on tetrazole and its derivatives (3) MP2 and thermodynamic calculations of amino derivatives of tetrazole

Fully optimized geometries and electronic structures of amino derivatives of tetrazole are obtained at MP2/6-31G* level. The tetrazole rings are planar and aromatic for all the amino derivatives of tetrazole. The amino group is not co-planar with the ring and its conformation is mainly determined by the lone pair electronic repulsion between the substituent and the ring. N(4) atom is more negatively charged and is the most probable coordination site. The energy gaps between LUMOs and HOMOs of 2H-aminotetrazoles and C-aminotetrazole neutrals are smaller than those of the corresponding 1H-isomers and N-aminotetrazole neutrals respectively. The IR frequencies, thermodynamic properties and temperature-dependent functions for heat capacities in the form (a bT cT2) in the 300-1000K range are reported.     

Tetrazole derivatives

The formazan named in the title and its corresponding tetrazolium salt were synthesized. It is shown that both of these compounds are capable of cleavage to give two tetrazole fragments. Reaction products involving the ring and exocyclic nitrogen atoms are formed in the methylation of the formazan. The product from the exocyclic nitrogen atom on heating is converted to a leucoverdazyl radical, which is capable of undergoing oxidation to give the 1-(1-methyl-5-tetrasolyl)-3,5-diphenylverdazyl radical.See [1] for communication XII.Translated from Khimiya Geterotsiklicheskikh Soedinenii, No. 2, pp. 266–269, February. 1977.     

四唑衍生物异构化反应的理论研究

运用ＭＮＤＯＭＯ法对五种四唑衍生物的互变异构反应进行了理论计算,结果表明,过渡态的几何构型主要由迁移基团所决定,迁移基团的电性对反应速度影响很大,反应活化能与反应物中断裂键的键级和迁移基轩处净民荷之间均存在良好的线性关系,二取代基的性质均对反应平衡常数产生影响。     

5-氨基间苯二甲酸钠和5-羟基间苯二甲酸钠的热力学性质

在水溶液中合成了5-氨基间苯二甲酸钠(1)和5-羟基间苯二甲酸钠(2)固态样品,元素分析和TG-DTG确定其组成符合C8H5O4NNa2·H2O(1)和C8H4O5Na2·H2O(2).用精密自动绝热热量计测定了它们在78～400K温区的低温热容,将实验值用最小二乘法拟合,得到热容随温度变化的多项式方程,用此方程进行数值积分,得到该温区内每隔5K的舒平热容值和各种热力学函数值.用RD496-2000型微热量计测定了样品在298.15K时的标准摩尔溶解焓分别为ΔsolHmθ(1,s)=-44.552±0.164kJmol-1和θΔsolHm(2,s)=-36.055±0.154kJmol-1,计算了其水合阴离子标准摩尔生成焓分别为θΔfHm(C8H5O4N2-,aq)=-684.56±1.67kJmol-1和ΔfHmθ(C8H4O52-,aq)=-1263.43±2.13kJmol-1.用RBC-II型精密转动弹热量计测定了样品的恒容燃烧热分别为ΔcU(1,s)=-13382.14±5.28Jg-1和ΔcU(2,s)=-10339.15±4.15Jg-1,计算了它们的标准摩尔燃烧焓和标准摩尔生成焓分别为ΔcHmθ(1,s)=-3252.90±1.28kJmol-1和θΔcHm(2,s)=-2522.64±1.01kJmol-1,ΔfHmθ(1,s)=-1406.46±1.66kJmol-1,θΔfHm(2,s)=-1993.79±1.46kJmol-1.     

Low-temperature heat capacities and thermodynamic properties of rare-earth triisothiocyanate hydrates (Ⅲ)——Sm(NCS)_3·6H_2O,Gd(NCS)_3·6H_2O,Yb(NCS)_3·6H_2O and Y(NCS)_3·6H_2O

The heat capacities of four RE isothiocyanate hydrates,Sm( NCS)3 6H2O,Gd( NCS)3 6H2O,Yb(NCS)3 6H2O and Y( NCS)3 6H2O,have been measured from 13 to 300 K with a fully-automated adiabatic calorimeter No obvious thermal anomaly was observed for the above-mentioned compounds in the experimental tem-peiatnre ranges.The polynomial equations for calculating the heat capacities of the four compounds in the range of 13-300K were obtained by the least-squares fitting based on the experimental Cp data.The Cp values below 13 K were estimated by using the Debye-Einstem heat capacity functions.The standard molar thermodynamic functions were calculated from 0 to 300 K.Gibbs energies of formation were also calculated.     

蒽醌及其羟基衍生物的密度泛函理论研究

运用密度泛函理论, 在B3LYP/6-31G*水平上, 对蒽醌及其羟基取代衍生物进行理论计算. 几何全优化的结果表明, 标题化合物均取平面构型, 分子内氢键对几何构型和电子结构影响很大. 基于简谐振动分析求得IR谱频率和强度, 并作了对称性分类和指认, 计算值与实验值良好相符. 运用含时密度泛函理论方法在相同水平上计算了标题物的电子吸收光谱, 发现蒽醌芳环取代衍生物的最低激发单重态均源自HOMO-LUMO(π→π*)跃迁. 基于振动分析, 由统计热力学求得了标题物的热力学性质.     

Theoretical Study on the Intermolecular Interactions of Tetrazole Dimers

1 INTRODUCTION Tetrazole and its derivatives are widely applied in the fields of agriculture, biology, chemistry, phar- macology and photographic technology, and they play significant roles in the science and technology as well as national defence[1]. In the past, the res- earches were focused on the molecular geometries, electronic structures, IR, thermodynamic properties, tautomerization, pyrogenation and sensitivity of tetrazole compounds[1～5]. However, study of tetra- zole dimers ha…