两种薁磺酰胺席夫碱衍生物分子的光谱和热力学性质计算研究

使用密度泛函理论B3LYP方法,对两种薁磺酰胺席夫碱衍生物的分子结构、红外光谱、电子吸收光谱及热力学性质进行计算研究,并基于Tomasi的极化统一场模型(PCM)讨论电子吸收光谱的溶剂效应. 结果表明,红外光谱计算值与实验值吻合,电子吸收光谱都是π-π*跃迁,溶剂及溶剂极性大小对最低能量吸收波长无影响. 酚羟基的引入增大席夫碱的共轭体系,有利于提高分子的生物活性. 298 K时,两种衍生物的 分别为5544.3, 5304.6 kJ•mol-1, 分别为20548.7, 20331.2 kJ•mol-1, 分别为857.5, 881.1 J•mol-1•K-1.     

两种新香豆素分子的热力学和光谱性质

使用密度泛函理论方法在B3LYP /6-31++G**理论水平对两种香豆素a和b分子的几何结构、光谱、热力学性质进行理论计算研究,并基于Tomasi的极化统一场模型(PCM)讨论溶剂效应。结果显示,香豆素a和b分子在气相中的最低能量吸收波长分别为352和355 nm,溶剂及其极性大小对香豆素a最低能量吸收波长影响很小,但在溶剂作用下香豆素b分子的最低能量吸收波长红移7-10 nm,溶剂的极性对该波长影响较小。298 K标准压力下香豆素a和b分子的气态标准摩尔生成焓 分别为-1373.171和-1310.805 kJ.mol-1,标准摩尔生成自由能 分别为-1064.043和-1035.849 kJ.mol-1,标准摩尔熵 分别为763.910和742.150 J.mol-1.K-1.     

尼古丁分子的能级结构和光谱计算

研究尼古丁分子的能级结构与光谱特征,对更好地了解尼古丁分子的毒性和药性有理论指导作用.基于密度泛函理论(DFT),本文利用Gaussian 09软件在B3LYP/6-311G(d,p)基组水平上对尼古丁分子进行结构优化,再采用含时密度泛函理论(TD-DFT)在乙醇溶剂中计算尼古丁分子的15个激发态.使用Multiwfn波谱分析软件对分子前线轨道进行计算,并绘制出分子的红外谱图和紫外谱图.通过前线轨道分析可知,尼古丁分子的亲核位点是吡啶环上的C3和N6、亲电位点是吡咯环上的N22.吡啶环上的C-H、N-H键面内伸缩振动峰主要集中在3049～3079 cm~(-1),吡咯环上的甲基、亚甲基的伸缩振动峰主要集中在2796～3005 cm~(-1),其中在2816 cm~(-1)处甲基上C-H键振动峰最为明显,占比43.3%;吡咯环与吡啶环的摆动峰主要集中在1027～1455 cm~(-1),吡啶环的面内振动峰主要集中在1008～1027 cm~(-1),在800 cm~(-1)以下吸收峰都为吡啶环的面外摆动峰.紫外光谱的最大吸收峰位于173.46571 nm处,主要是由基态S0跃迁到激发态S5、S6、S10、S11、S12、S13、S14形成的,其中基态S0跃迁到激发态S11的贡献最大,其余激发态跃迁振子强度小于0.03,为禁阻跃迁.     

基于密度泛函理论下多肽光谱性质研究

多肽类物质在生物医药等领域是一种重要的生物大分子,而紫外-可见吸收光谱和荧光光谱是研究生物分子精细结构的重要手段。采用密度泛函理论（DFT/RI）计算了生长激素释放肽（GHRP-6）和催产素（Oxytocin）两种多肽的结构模型和分子前线轨道;在含时密度泛函理论（TDDFT）的基础上,引入了TDA等近似,建立了多肽类物质的紫外-可见吸收光谱和荧光光谱的理论模型。结果表明,实验测得到GHRP-6的紫外-可见吸收光谱最大吸收波长为279 nm,计算得到的最大吸收波长为282 nm,误差为3 nm,误差百分比约为1%;Oxytocin紫外-可见吸收光谱的实验值为275 nm,计算值为269 nm,误差百分比约为2%。GHRP-6荧光光谱计算值为368 nm,实验值为360 nm,误差百分比约为2%;Oxytocin荧光光谱计算值为305 nm,实验值为312 nm,误差百分比约为2%。GHRP-6产生荧光的发射波长与色氨酸产生的荧光波长范围相近,说明GHRP-6产生荧光的主要贡献为色氨酸残基上的π→π*轨道跃迁,Oxytocin荧光峰位置与酪氨酸产生的荧光波长范围相近,Oxytocin产生荧光的主要贡献为酪氨酸残基上的π→π*轨道跃迁。根据该模型计算得到的光谱与实验结果吻合度较高,表明该模型能够准确计算多肽类物质紫外-可见吸收光谱和荧光光谱,为实验提供可靠的理论依据。     

具有不同取代基团的香豆素系列分子二阶非线性光学性质的DFT研究

本文设计了具有不同取代基团的7-苯乙烯基香豆素和4-苯乙烯基香豆素的A、B两个系列共14个化合物分子.采用密度泛函理论B3LYP/6-31G方法对其几何构型进行了全结构优化.在所得优化结构的基础上对这些分子的稳态二阶非线性光学(NLO)系数β值进行计算分析,同时用含时密度泛函理论(TD-DFT)对这些分子的电子性质进行了研究.结果表明:此类香豆素化合物具有较大的分子β值,其中A类分子的共面性好,共轭链长,β值均比B类分子的大.14个化合物中前线分子轨道能级差越小的化合物,其βwt值越大.各分子前线分子轨道跃迁对二阶NLO效应有明显的贡献.     

具有不同取代基团的香豆素系列分子二阶非线性光学性质的DFT研究

本文设计了具有不同取代基团的7-苯乙烯基香豆素和4-苯乙烯基香豆素的A、B两个系列共14个化合物分子。采用密度泛函理论B3LYP/6-31G方法对其几何构型进行了全结构优化．在所得优化结构的基础上对这些分子的稳态二阶非线性光学（NLO）系数β值进行计算分析,同时用含时密度泛函理论（TD-DFT）对这些分子的电子性质进行了研究．结果表明：此类香豆素化合物具有较大的分子β值,其中A类分子的共面性好,共轭链长,β值均比B类分子的大．14个化合物中前线分子轨道能级差越小的化合物,其βtot值越大．各分子前线分子轨道跃迁对二阶NLO效应有明显的贡献．     

四种4-N,N-二苯胺基均二苯乙烯类电致发光材料电子结构和光谱性质的理论计算

用从头算HF和密度泛函B3LYP方法对4种4-N,N-二苯胺基均二苯乙烯类化合物4-N,N-二苯胺基均二苯乙烯(a)、2-氯-4'-N,N-二苯胺基均二苯乙烯(b)、2,6-二氯-4'-N,N-二苯胺基均二苯乙烯(c)及2,6-二甲氧基-4'-N,N-二苯胺基均二苯乙烯(d)进行全优化,并用CIS优化a及d分子的激发态结构.用TDDFT方法计算吸收和发射光谱,考查了溶剂对吸收光谱的影响.结果表明,该类化合物在基态与激发态的跃迁,主要是电子云分布从离域到定域的转变.吸收及发射光谱的计算结果与实验值一致,溶剂对四种化合物的吸收光谱影响不大,而对化合物b及c的强度影响较大.     

密度泛函理论研究具有手性侧链的卟啉液晶分子几何结构与电子光谱

采用量子化学密度泛函理论方法在B3LYP/6-31G水平上对具有手性侧链的卟啉液晶分子进行几何结构优化,在此基础上使用含时密度泛函理论方法计算了分子第一激发态的电子垂直跃迁能,得到最大吸收波长λmax.计算表明,手性侧链取代基对λmax的影响不大,Zn络合导致最大吸收波长兰移,与实验结果一致.     

磺胺甲恶唑的振动光谱和密度泛函理论研究

磺胺甲恶唑(Sulfamethoxazole, SMX)是一种磺胺类广谱抗生素.基于密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,在B3LYP/6-311++G (d, p)基组水平上对SMX初始构型进行结构优化,得出该分子最稳定结构构型.同时,给出了SMX的键长、键角和二面角等空间结构参数值,确定该分子空间构型为非平面结构.相同基组水平下进行频率计算,通过频率校正因子0.9630修正并绘制了SMX分子的红外光谱和拉曼光谱图.发现光谱谱段主要分布在3600-2800 cm^-1和1700-300 cm^-1频率段,并且理论计算值和实验测定值有较好吻合,表明DFT计算方法是可取和可信的.借助GaussView 6.0软件和计算得到的势能分布结果对频率范围内每一个振动模式进行了指认归属.此外,采用Multiwfn和VMD程序计算并分析SMX分子的静电势和前线分子轨道,预测了该分子的反应活性位点.该结果为SMX分子的振动光谱检测提供基础数据,为其结构鉴定提供技术参考.     

基于密度泛函理论的菲分子结构与光谱研究

选用密度泛函理论(DET)中的B3LYP方法,在6-311++G(d,p)下对菲分子结构进行优化,计算了其振动频率、极化率及热力学参数,对比了菲分子实测光谱图,首次对其振动频率进行了完全归属。此外,分析并讨论了其前线分子轨道、分子静电势和密立根布局,获得了HOMO-LUMO能隙、分子静电势分布、原子电荷分布等与分子性质密切相关的重要数据,为后续其他多环芳烃分子的光谱检测技术及其光谱和电子结构的分析提供了理论基础。     

2,5-二(4-溴甲基苯基)-1,3,4噁二唑分子的光谱

采用密度泛函理论在B3LYP/6-31+G*水平计算研究2,5-二(4-溴甲基苯基)-1,3,4噁二唑分子的结构、光谱、热力学性质.结果显示,优化得到的最稳定结构的三个环构处于同一平面,两个溴原子分别位于平面的上下两侧.气相中最低能量跃迁与最强吸收峰均出现在315 nm,对应HOMO到LUMO的电子跃迁,溶剂作用使其红移4—6 nm.热力学计算表明,标准摩尔焓、标准摩尔热容和标准摩尔熵等热力学性质与温度之间存在很好的二次函数关系.298.15 K,2,5-二(4-溴甲基苯基)-1,3,4噁二唑分子的标准摩尔生成焓和标准摩尔生成自由能分别为2708.95和2972.13 kJ/mol.     

2,5-二(4-溴甲基苯基)-1,3,4噁二唑分子的光谱

采用密度泛函理论在B3LYP/6-31+G*水平计算研究2,5-二(4-溴甲基苯基)-1,3,4噁二唑分子的结构、光谱、热力学性质.结果显示,优化得到的最稳定结构的三个环构处于同一平面,两个溴原子分别位于平面的上下两侧.气相中最低能量跃迁与最强吸收峰均出现在315 nm,对应HOMO到LUMO的电子跃迁,溶剂作用使其红移4—6 nm.热力学计算表明,标准摩尔焓、标准摩尔热容和标准摩尔熵等热力学性质与温度之间存在很好的二次函数关系.298.15 K,2,5-二(4-溴甲基苯基)-1,3,4噁二唑分子的标准摩尔生成焓和标准摩尔生成自由能分别为2708.95和2972.13 kJ/mol.     

费托合成工艺热力学性质的计算化学研究

本文采用高精度的G4方法,全面计算了不同反应条件下费托合成工艺中可能的1287个产物的热力学数据,然后用这些数据得到的热力学量用于分析实际化工生产的热力学和分析费托合成的产物分布.结果表明:降温、加压和增大氢碳比(H_2/CO)时,热力学上可能生成的产物数目增多.在低温、高压和高碳氢比下,很多产物都在热力学上可以生成,其中产物的选择性主要由动力学因素控制.另一方面,升温或者降压可以提高小分子产物的选择性.值得注意的是在降温、加压和增大碳氢比到一定条件时,产物的平衡产率会达到最大值并且不随条件改变而变化,这说明优化条件改变产率是有一定限度的.热力学分析同样对设计和评价费托合成的反应机理有重大意义,其中甲醛的平衡产率很低,可以排除含有甲醛的反应路径.近期有一些采用金属氧化物-分子筛双功能催化剂高选择性获得C_(2-4)烯烃和芳烃的报道,其中有很多可能进入分子筛孔道的中间体,分析结果显示乙烯酮、甲醇和二甲醚是可能的中间体.     

一种对羟基苯甲醛希夫碱的红外光谱及核磁共振理论研究

采用Gaussian03软件,用密度泛函理论的B3LYP方法在6-31G基组水平上优化了对羟基苯甲醛缩2,4-二硝基苯胺希夫碱,得到其最稳定构型及其能量。在优化结构基础上用Hartree-Fock(HF)/6-31G方法计算了该分子的红外光谱振动频率并绘制了红外光谱图,对图中各峰位进行了分析探讨。用同样的方法计算了该化合物分子的核磁共振氢谱。     

Design,Synthesis, Photophysical Properties,Biological Estimation and Molecular Docking Studies of Novel Schiff Base Derivatives as Potential Urease Inhibitors

A quinoline functionalized two novel fluorescent Schiff bases, N-(quinolin-2-ylmethylene) anthracen-1-amine (SB1) and 2-(quinolin-2-ylmethyleneamino) benzene thiol (SB2) were synthesized and confirmed by using ¹H NMR, IR and GC-MS techniques. The spectroscopic properties were examined by absorption spectroscopy and fluorescence spectroscopy. The absorption and fluorescence spectra of the probes (SB1 and SB2) were measured in a variety of solvents. Both the compounds were tested for urease inhibitory activity. The synthesized compound SB2 proved to be the most effective screening for enzyme inhibitory activity with IC₅₀?=?0.111 μM than SB1 (IC₅₀?=?0.287 μM). Molecular docking studies were performed to delineate the binding affinity and conformational positions of chemical compounds within the active region of the target protein. In-vitro analysis depicts the potency of SB1 in free radical scavenging as compared to the reference drug vitamin C.     

Synthesis,Crystal Structure and Luminescent Properties of Some Zn(II) Schiff Base Complexes: Experimental and Computational Study

A series of Zn(II)-Schiff bases I, II and III complexes were synthesized by reaction of o-phenylenediamine with 3-methylsalicylaldehyde, 4-methylsalicylaldehyde and 5-methylsalicylaldehyde. These complexes were characterized using FT-IR, UV-Vis, Diffuse reflectance UV-Vis, elemental analysis and conductivity. Complex III was characterized by XRD single crystal, which crystallizes in the triclinic system, space group P-1, with lattice parameters a?=?9.5444(2) Å, b?=?11.9407(2) Å, c?=?21.1732(3) Å, V?=?2390.24(7) ų, D _c ?=?1.408 Mg m^?3, Z?=?4, F(000)?=?1050, GOF?=?0.981, R1?=?0.0502, wR2?=?0.1205. Luminescence property of these complexes was investigated in DMF solution and in the solid state. Computational study of the electronic properties of complex III showed good agreement with the experimental data.     

电子传输材料1,3,4-恶二唑衍生物和1,2,4-三唑衍生物的DFT研究

采用密度泛函理论B3LYP方法,对1,3,4噁二唑衍生物和1,2,4三唑衍生物两类电子传输材料在中性、阴离子态和阳离子态下分别进行几何结构优化计算.结果表明,1,3,4噁二唑衍生物的电子传输过程主要是分子内噁二唑上的N→O电子转移,1,2,4三唑衍生物的电子传输过程主要是分子内三唑上N(双键)→N(单键)以及三唑环向与N相连的苯环电子转移.当其苯环上3位被拉电子基团取代后,其电子传输性能提高;而被给电子基团取代后,电子传输性能降低.