硝基芳烃对鼠伤寒沙门氏菌毒性的DFT研究

用DFT-B3LYP方法,在较高基组6-311G**水平下,全优化计算了20种硝基芳烃化合物,从中获得分子最高占用和最低空轨道能(EHOMO和ELUMO)、前线轨道能级差、分子总能量(ET)、硝基净电荷(QNO2)、与硝基相连的苯环碳原子上的净电荷(QC-NO2)、分子偶极矩(μ)和分子体积(V).结合硝基芳烃化合物对沙门氏菌的致变毒性数据(lgNR),由线性回归方法建立QSAR模型,其复相关系数R2=0.916.该模型的预测值与实验值基本吻合.进一步的分析表明,硝基芳烃化合物的毒性主要由ELUMO,QNO2和V决定.苯环上取代基的类型直接影响标题化合物的毒性大小,强吸电子基如硝基会降低ELUMO的大小,使化合物毒性增强;相反,给电子基团氨基的存在则会使化合物的毒性降低.     

硝基芳烃对斜生栅列藻毒性的定量构效关系研究

用DFT-B3LYP方法分别在ST()-3G,6-31G*,6-311G**基组水平上对25种硝基芳烃化合物进行全优化计算获得了相应量子化学参数,利用线性逐步回归法(LSR)建立硝基芳烃对斜生栅列藻毒性的定量构效关系(QSAR)模型,采用内部及外部双重验证的办法深入分析和检验模型的稳健性,选出最佳模型.与此同时,利用人工神经网络误差反传算法(BP网络)建立了非线性QSAR模型.LSR和BP建模的复相关系数(R2),去一法(LOO)交互检验复相关系数(R2cv),外部预测样本复相关系数(R2ext)分别为0.926,0.866,0.843和0.938,0.763,0.843,表明所建立的QSAR模型的稳定性和预测能力良好.结果表明:硝基芳烃对斜生栅列藻的毒性与次最低空轨道能、最正的硝基净电荷和前沿轨道能级差的相关性较好.     

取代苯甲醛类化合物的分子结构与溶解度的定量关系

用DFT-B3LYP方法,在较高基组6-311G**水平上对28种取代苯甲醛类化合物进行全优化计算获得了相应量子化学参数,利用线性逐步回归法建立取代苯甲醛溶解度的定量结构-活性相关性(QSPR)模型.采用内部及外部双重验证的办法深入分析和检验模型的稳健性,选出了最佳模型,其复相关系数(R2),留一法(LOO)交互检验复相关系数(Rc2v),外部预测样本复相关系数(Re2xt)分别为0.935,0.933和0.842,表明所建立的QSPR模型的稳定性和预测能力良好.结果表明:取代苯甲醛的溶解度lgSW与分子总能量,分子体积,分子最低空轨道能和最负原子的静电荷相关性较好.     

取代芳香族化合物生物活性的拓扑学

定义并计算了取代芳香族化合物的价连接性指数^mH,研究了取代芳香族化合物结构与其对发光菌、大型蚤、呆鲦鱼生物活性参数的关系,由化合物对水生生物的急性毒性与^mH的线性回归方程得出的预测值与实验测定值之间能较好地吻合。     

量子化学计算研究4种黄酮类天然抗氧化物清除自由基活性的构效关系

黄酮类化合物是一种具有广泛生物活性的多酚物质,其显著的抗氧化活性常被应用于食品保健和医疗等方面。为从化学反应活性层面研究黄酮类化合物的构效关系。以柚皮素、柚皮苷、橙皮素及橙皮苷4种黄酮类分子作为研究对象,使用量子化学密度泛函DFT方法 B3LYP和6-31g(d,p)基组计算得出4种分子的原子电荷分布情况、分子前线轨道分布(HOMO&LUMO)、能级差△E,以及各羟基位O-H键解离焓△BDE等理论参数,同时实测4种化合物对DPPH自由基的清除活性。结果表明,前线分子轨道能级差能有效的表征4种黄酮类清除自由能力的活性顺序,各羟基位O-H键解离焓BDE则能有效表征同一分子中各羟基位O-H的活性顺序,柚皮苷及其糖苷(柚皮素)与橙皮苷及其糖苷(橙皮素)抗氧化活性最大的位点分别为4’-OH、5’-OH基团。通过计算所得理论数据预测的黄酮类化合物清除自由基活性与实验测定结果一致,提示今后可利用理论计算方法对高活性的黄酮类化合物进行高通量筛选和分子结构设计。 更多还原     

烷基硫酸盐表面张力的量子化学研究

用AMl量子化学计算法优化了十三烷基硫酸根阴离子和——CH3在不同取代位的十二烷基硫酸根阴离子的几何构型，得到最优构型时最高占据分子轨道能级EHOMO、最低空轨道能级ELUMO、电子能量Eele和偶极矩μ等数据．将这些电子结构数据分别与表面张力相拟合，得到很好的相关性。文中讨论了——CH3在不同位置取代对表面张力的影响。     

SN2亲核取代反应制备环氧丁烷的反应机理

用密度泛函B3LYP/6-311G**理论,全自由度优化气相和水相及甲醇相中分子内SN2亲核取代反应制备环氧丁烷反应的各反应物和产物的几何构型,得其气相和水相中的几何结构和电子结构,PCM(极化连续介质模型)反应场溶剂模型用于液相计算.进一步研究不同的溶剂对SN2亲核取代的反应历程的影响,探讨不同溶剂化效应对SN2亲核取代反应历程中个物质的几何结构、能量、电荷分布以及互变异构反应活化能的影响等.结果显示:在气相甲醇相中,反应物较产物更稳定,而溶剂效应和氢键的形成对亲核取代有很大影响,对亲核取代反应起到催化的作用.     

喹诺酮模型化合物:2-吡酮酸和4-吡酮酸分子的ab initio理论研究

本文采用 HF /6-31G**基组 ,对 2-吡酮酸和 4-吡酮酸分子的平衡几何构型分别进行了气相和溶液下的优化计算. 在气相中还考虑了电子相关效应对能量的校正. 溶液中的计算采用 Onsager自洽场反应模型. 结果表明,优化几何结构与单晶X衍射实验结果吻合得较好. 同时对构效关系也进行了初步的探讨.     

3-(CHO/COF)-吲唑水助质子转移的反应机理

在密度泛函(DFT)B3LYP/6-311++G**理论水平上,全自由度优化气相和水相中3-(CHO/COF)-吲唑两种反应途径(Path A:分子内质子迁移;Path B:水助质子迁移)质子迁移的各异构体的几何构型,得其气相和水相中的几何结构和电子结构,并将PCM(极化连续介质模型)反应场溶剂模型用于水相计算.在气相和水相中,3-(CHO/COF)-吲唑的N1-H形式比N2-H形式稳定.进一步研究3-(CHO/COF)-吲唑质子迁移的反应机理.研究结果显示:不同的3C取代基对反应物、产物及过渡态的分子几何构型影响不大,但是不同构象的3C取代基对反应物、产物的几何结构和质子迁移的热力学参数有较大影响;溶剂化效应和氢键的形成对质子转移反应的热力学参数有很大影响;Path B所需的活化能较低,约为Path A途径的一半.     

量子化学计算对4种抗氧化肽清除自由基活性机理判别分析

多肽作为一种极具潜力的功能性食品基料,已经成为食品研究领域的热门之一。本文以大豆蛋白水解产物中的4种抗氧化肽为研究对象,采用半经验AM1和密度泛函理论(DFT)等量子化学计算方法对其清除自由基活性进行理论计算研究,通过计算原子电荷、分子总能量和供氢后的分子结构能量、能量最高占有轨道能(EHOMO)和最低空轨道能(ELUMO)等理论指标,分析了影响多肽清除自由基活性的因素,推断其作用机理。结果表明,通过计算所得理论数据预测的多肽清除自由基活性与实验测定的结果基本一致。更多还原