芳香基双咪唑配体的合成及量子化学计算

选用邻二氯甲基苯与咪唑为原料,合成[1,2-二（N-咪唑基甲基）苯]芳香基双咪唑配体,通过IR光谱和元素分析对配体进行表征.使用HF/6-31G（d）方法对该配体进行了量子化学计算,运用振动分析获得红外光谱,通过理论计算的IR光谱与实验获得的IR光谱特征峰位置较为吻合,并探讨配体的成键特征、前线分子轨道组成及原子净电荷布居规律,分析活性原子的特征.结果表明,配体的端基N原子具有较高的活性,易于同金属原子配位.     

氨三乙酸三脚架型配体的合成、结构表征及量子化学计算

以氨三乙酸和芳香胺(2a-2c)为原料,在N,N′-二环己基碳二亚胺(DCC),4-二甲基吡啶(DMAP)/1-羟基苯并三唑(HOBt)作用下合成了3个结构新颖的三脚架型配体(3a-3c),用IR,1H NMR及元素分析方法对配体进行了表征,并采用量子化学理论,在密度泛函理论(DFT)-B3LYP/6-31G(d)水平下优化了配体的空间构型,计算了其结构参数.为稀土配合物的合成研究提供参考.     

吩噻嗪衍生物EL材料的结构、光谱研究及量子化学计算

本文报道了吩噻嗪系列衍生物作为电致发光(EL)材料的结构表征、光谱性能及RHF/PM3系列方法的量子化学半经验计算,并比较了实验的UV-vis,IR,FL光谱与理论计算结果,所得到的理论结果与实验结果一致.从微观上分析了该系列衍生物的光谱性能,解释了它们的差异性.     

Mg-Si基热电材料量子化学计算

对于掺杂合适的元素Sb,Te,Ag,Cu使得Mg-Si基热电材料的热电性能大幅度提高的实验事实,欲从理论和计算上寻求支持,试图从原子、分子的层次上对此现象作出解释,因此建立了简化的Mg₂Si量子化学计算模型,采用密度泛函离散变分X_α量子化学计算法,计算了物质内部的结构信息,如共价键级和态密度等.计算结果表明,掺杂以后,晶体的共价键级被削弱,态密度图中的禁带宽度明显变窄,这与实验测试的结果是一致的.     

一维硫酸镉-双咪唑配合物的合成、结构及谱学性质研究

采用水热合成的方法,得到一种新颖镉的配合物{[Cd(H2biim)2(SO4)].3H2O}n(1,H2biim=2,2’-biimidazole)。通过X-ray单晶衍射分析可知,在该化合物中,SO24-桥连Cd(Ⅱ)离子在c轴上形成"之"字形一维无机CdSO4链。双咪唑配体通过与镉的配位作为支链悬挂在链的两侧,链与链之间分别通过π—π堆积和氢键作用,拓展为三维超分子网络。二维红外相关光谱分析表明SO24-的对称伸缩振动及咪唑环上的N—C伸缩和反伸缩振动,以及NC伸缩振动对热微扰均有响应。稳态荧光分析显示,配合物在397nm光激发下,在498nm处出现了强的蓝光,该发射带归属为配体到金属的荷移跃迁。     

铁铝酸盐水泥矿物结构,性能与量子化学计算研究

应用自洽场离散变分量子化学分子轨道计算方法研究铁铝酸盐水泥矿物，讨论了结构、性能与化学键之间的关系。计算表明，Ａｌ净电荷高于Ｆｅ，Ａｌ－Ｏ共价键弱于Ｆｅ－Ｏ同时，随Ａｌ含量的增加，Ａｌ净电荷增高，Ａｌ－Ｏ共价健减弱，最低空轨道能量降低，是铁铝酸盐水化活性随铝含量的增加而提高的主要原因。     

碳化钛与氮化钛类陶瓷材料结构,性能与量子化学计算研究

用自洽场离散变分Ｘα（ＳＣＦ－Ｘα－ＤＶ）量子化学计算方法研究了碳化钛、氮化钛、氧化钛及碳化钛掺铌等陶瓷材料，讨论了结构、性能与化学键之间的关系。计算结果符合硬度和强度的次序碳化钛〉氮化钛〉氧化钛，及随（ＮｂｙＴｉ１－ｙ）Ｃｘ掺杂晶体系列样品掺铌量的增加，碳空位数随之增加，样品的显微硬度与电阻率随之减小的实验结果。     

铝酸盐水泥矿物结构与性能的量子化学计算研究

用量子化学的电荷自洽离散变分Xα(SCC-DV-Xα)计算方法研究了CaO-Al₂O₃系统五种水泥矿物的结构、性能与化学键之间的关系及固溶的杂质离子Na⁺对矿物性能的影响。计算结果表明:Ca-O共价键强度的次序是C₃A < C₁₂A₇ < CA < CA₂ < CA₆,且各矿物的Ca-O键强度都小于它们的Al-O键强度,与相应的水泥矿物水化活性的实验结果一致。Na⁺固溶于C₃A结构后使其Al-O键增强,水化活化能变大,态密度减小,被认为是Na⁺降低C₃A水化活性的主要原因。     

超分子化合物邻苯二胺草酸盐的合成及结构表征

邻苯二胺与草酸反应合成了一种新的化合物邻苯二胺草酸盐,采用元素分析,IR,对产物进行了表征,并采用X射线单晶衍射仪测定了该化合物的晶体结构,该化合物属单斜晶系,空间群P21/c,晶胞参数a=1.1428(2)nm,b=0.62170(12)nm,c=1.2845(3)nm,a=90°,β=103.50(3)°,γ=90°;V=0.8874(3)nm,Dc=1.483g/cm3,Z=4,F(000)=416,μ=0.121mm-1.该晶体结构的一个显著特点是:邻苯二铵的N(1)和N(2)原子各结合了一个氢质子H ,从而形成质子化阳离子,另一个特点是:邻苯二铵质子化阳离子与草酸根阴离子之间通过分子间氢键形成-维网状结构.     

两种新颖的咔唑乙酰化衍生物的合成、表征、光谱性质与量子化学研究

采用Friedel-Crafts亲电取代反应,合成了两种新颖的咔唑乙酰化衍生物[9-己基-3-乙酰基咔唑(3-acetyl-9-n-hexylcarbazole)(AHCZ)和9-己基-3,6-二乙酰基咔唑(3, 6-diacetyl-9-n-hexylcarbazole)(DHCZ)]。通过元素分析、红外光谱、核磁共振谱、有机质谱等方法进行了结构表征。测定了这两种衍生物的紫外-可见光谱,并与咔唑(CZ)及9-己基咔唑(HCZ)进行了比较。AHCZ和DHCZ的吸收强度比CZ和HCZ有明显增强,归因于AHCZ和DHCZ具有大的π共轭体系。采用密度泛函理论(density functional theory, DFT),在B3LYP/6-31G*水平上对两种化合物基态结构进行优化,用含时密度泛函理论(TDDFT)在相同水平上计算了AHCZ和DHCZ的电子吸收光谱,并比较了理论计算结果与实验值。     

Synthesis and Characterization of New Y-shaped Fluorophores with an Imidazole Core

Four new y-shaped fluorophores of 4- {4,5-[2,2'-Bis(2,4,6-trimethoxyphenyl)vinyl]-1-H-imidazole-2-yl}benzonitrile 1a, 2-phenyl-{4,5-[2,2'-Bis(2,4,6-trimethoxyphenyl)vinyl]-1-H-imidazole} 1b, 2- (9-anthryl)-{4,5-[2,2'-Bis(2,4,6-trimethoxyphenyl)vinyl] }-1-H-imidazole 1c and 2- (4-nitrophenyl) - {4,5-[2,2'-Bis(2,4,6-trimethoxyphenyl)vinyl] -1-H-imidazole 1d which bear an imidazole core, were synthesized for the first time via intermediate 1,6-Bis(2,4,6-trimethoxyphenyl)hexa-1,5-diene-3,4-dion with different aldehydes. The structures of the new derivatives were confirmed by (1)H NMR, (13)C NMR and FT-IR. The optical properties such as absorption and emission maxima, Stokes' shift and quantum yield values were investigated in solvents of toluene, tetrahydrofuran and acetonitrile. The products show intense emission maxima in the range of 440-630?nm. The imidazole derivatives exhibited excellent photostabilities.     

ZnO@GQDs核壳结构量子点的制备及性能研究

采用原位聚合法制备了以ZnO量子点为核、石墨烯量子点(GQDs)为壳的ZnO@GQDs核壳结构量子点。通过TEM和HR-TEM对量子点进行形貌和结构的分析表征。结果表明,合成的ZnO@GQDs核壳结构量子点为球形,粒径为~7 nm,且尺寸均匀。PL光谱研究表明,新型量子点的发射峰位于369 nm,发光峰窄、强度高;相对于ZnO的本征发射峰,GQDs的引入使得ZnO@GQDs核壳量子点的荧光发射峰出现蓝移、强度变高,从而使复合量子点的荧光具有较纯的色度和较高的强度,说明GQDs的引入具有协同优化效应。该量子点有望应用于LED显示器件。     

ZnO@GQDs核壳结构量子点的制备及性能研究

采用原位聚合法制备了以ZnO量子点为核、石墨烯量子点（GQDs）为壳的ZnO@ GQDs核壳结构量子点。通过TEM和HR-TEM对量子点进行形貌和结构的分析表征。结果表明,合成的ZnO@ GQDs核壳结构量子点为球形,粒径为～7 nm,且尺寸均匀。PL光谱研究表明,新型量子点的发射峰位于369 nm,发光峰窄、强度高;相对于ZnO的本征发射峰,GQDs的引入使得ZnO@GQDs核壳量子点的荧光发射峰出现蓝移、强度变高,从而使复合量子点的荧光具有较纯的色度和较高的强度,说明GQDs的引入具有协同优化效应。该量子点有望应用于LED显示器件。     

锕系双原子分子的从头算研究

用相对论有效原子实势（RECP）和密度泛函方法（B3LYP）,采用U和Pu原子的紧缩价基集合[5s4p3d4f]/[3s3p2d2f],优化了U2和Pu2分子的平衡结构,得到它们的键长（LBL）和短键长（SBL）分别为：U2分子是0．38965和0．29927nm,Pu2分子是0．45375和0．35202nm;导出了基态和最低激发态的势能函数,计算出它们的力常数、光谱数据和离解能。     

液体核磁共振 HSQC 实验的量子化学计算与模拟

核磁共振（NMR）异核单量子相干（HSQC）实验因具有较高的灵敏度和分辨率而被广泛用于液体大分子化合物的结构鉴定和研究．然而由于HSQC脉冲的复杂性,需要严格控制实验参数和实验条件才能得到高质量的谱图．本文基于量子力学原理对HSQC实验进行数学建模,通过理论推导、数值计算求解自旋1/2的IS双核体系在每个脉冲节点作用后的密度矩阵,然后结合二维NMR信号采样方法,使用计算机程序完成了该体系HSQC谱图的模拟,同时,还实现了乙醇分子的HSQC谱图模拟． HSQC实验的成功模拟基于对复杂演化过程的精确计算,可用于预测谱图以及实验参数改变对NMR谱图的影响,指导高质量HSQC实验谱图的采集．     

两种取代咔咯的合成与表征

以吡咯和3-硝基苯甲醛为原料,在无溶剂、无催化剂条件下固相合成了5,10,15-三(3-硝基苯基)咔咯(a),然后利用SnCl2还原得到了5,10,15-三(3-氨基苯基)咔咯(b).测定了种两化合物在二氯甲烷中的紫外-可见光谱、荧光光谱,并借助红外、核磁共振和质谱等技术对化合物的结构进行了表征.发现化合物a和b的Soret带吸收分别位于418和416nm,Q吸收峰则分别位于576,614,646nm和572,614,646nm波长处;而化合物a和b的荧光发射光谱的最强峰分别位于674nm和671nm波长处.     

Synthesis and Characterization of Large PbSe Colloidal Quantum Dots

Large colloidal quantum dots of PbSe (first excitonic peak position >2 µm) are synthesized under different conditions of temperature, the concentration of precursors and their ratio, and concentration of oleic acid and diphenylphosphine. The dependence of the optical properties, grain size dispersity, and process yield on the processing conditions is systematically explored and discussed. The Ostwald ripening process and how it affects grain growth is demonstrated. Finally, the results for the dependence of the absorption wavelength on the grain diameter for large nanocrystals are compared to the relationships reported in the literature for smaller nanocrystals.