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相似文献
 共查询到17条相似文献,搜索用时 156 毫秒
1.
采用混合密度泛函B3LYP方法, 在LANL2DZ水平上优化间硝基苯基吡咯酰胺(NPC)及其卤素阴离子复合物的几何构型, 从几何结构参数、电荷布居、前线轨道、结合能以及热力学参数等角度探讨复合物形成过程中主体分子的构象变化以及主客体间的超分子作用. 研究结果表明, 吡咯酰胺主体分子识别卤素阴离子是一个自发过程. 识别过程包括阴离子诱导下主体分子构象转变和“活性”构象与阴离子形成氢键两个步骤. 计算表明主体分子复合阴离子过程中, 两者的前线轨道发生作用, 电子容易从卤素阴离子的HOMO向主体分子的LUMO转移. 在所形成的四种复合物NPC-X (X=F, Cl, Br, I)中, 以NPC-F最稳定, 与文献报道吡咯酰胺主体分子识别卤素阴离子能力的实验结果相一致.  相似文献   

2.
采用密度泛函理论的M06-2X/6-31G(d, p)方法对杯[4]吡咯(CP)与卤素离子(X-=F-, Cl-, Br-)及卤素-铵根离子对的各种可能组装体系进行了系统研究. 详细讨论了各体系的结构、结合能、自然键轨道分析(NBO)和Multiwfn波函数分析的情况. 结果显示杯[4]吡咯与卤素阴离子的相互作用主要是氢键, 波函数分析显示在CPCl-和CP-Br-复合物中长程范德华力和空间位阻作用也明显存在. 杯[4]吡咯能与卤素-铵根离子形成稳定的复合物, 主要通过氢键作用、阴-阳离子的静电作用以及阳离子-π相互作用.从理论上探讨了杯[4]吡咯与离子或离子对的2:1组装体系,但相对于1:1组装体系来讲, 2:1体系并不占优势.本文结果进一步表明, 杯[4]吡咯不仅是一种阴离子受体,而且也是一种良好的离子对受体,尤其是对涉及氟离子的客体,更是如此.  相似文献   

3.
芳酰基硫脲受体的合成及对阴离子识别研究   总被引:4,自引:0,他引:4  
史达清  王海营  杨芳  李小跃 《化学学报》2007,65(16):1713-1717
设计合成了3种芳酰基硫脲受体分子. 利用紫外-可见吸收光谱考察了其与F, Cl, Br, AcO, HSO4, H2PO4等阴离子的作用. 结果表明该类受体分子与阴离子形成氢键配合物. 加入F, AcO时, 溶液立刻由无色变为黄色, 而加入其它阴离子则无变化, 从而实现对这两种阴离子的裸眼识别. 结果表明受体分子与阴离子间形成1∶1型的配合物. 1H NMR滴定及质子溶剂效应为受体分子与阴离子间的氢键作用本质提供了直接依据.  相似文献   

4.
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.  相似文献   

5.
新型手性不对称脲石胆酸分子裂缝的设计合成   总被引:3,自引:0,他引:3  
以刚性的石胆酸甲酯为骨架, 手性不对称脲为侧链, 通过三光气桥连, 设计合成了一类新型的手性分子裂缝. 7个分子裂缝均为新化合物, 其结构均经1H NMR, IR, MS和元素分析确证, 并且考察了其对卤素阴离子Cl, Br, I的识别性能. 初步的实验结果表明, 这类分子裂缝不仅可与所考察的卤素阴离子形成1∶1型超分子配合物, 而且对卤素阴离子具有良好的识别选择性.  相似文献   

6.
设计并在超声波辐射下合成了3种基于硫脲衍生物的氢键型钳形分子受体, 单晶结构表明该类主体分子可与DMF形成1∶1型氢键配合物. 在DMF中利用紫外-可见吸收光谱研究了其与4种卤素离子的相互作用, 发现该类中性受体可与阴离子形成主客体配合物, 表现为对F有识别作用, 而其它3种卤素离子的加入则无类似的光谱变化, 这可归因于F与主体化合物发生氢键作用. 计算表明, 主体与阴离子形成1∶1型的配合物, 结合能力随苯环上取代基亲电性不同而规律变化. 1H NMR滴定进一步证实了氢键作用的存在及参与类型.  相似文献   

7.
张有明  曹成  魏微  魏太保 《化学学报》2007,65(24):2947-2951
设计并在超声波辐射下合成了3种基于硫脲衍生物的氢键型钳形分子受体, 单晶结构表明该类主体分子可与DMF形成1∶1型氢键配合物. 在DMF中利用紫外-可见吸收光谱研究了其与4种卤素离子的相互作用, 发现该类中性受体可与阴离子形成主客体配合物, 表现为对F有识别作用, 而其它3种卤素离子的加入则无类似的光谱变化, 这可归因于F与主体化合物发生氢键作用. 计算表明, 主体与阴离子形成1∶1型的配合物, 结合能力随苯环上取代基亲电性不同而规律变化. 1H NMR滴定进一步证实了氢键作用的存在及参与类型.  相似文献   

8.
魏太保  王军  罗榕  张有明 《有机化学》2007,27(11):1381-1385
由苯并-15-冠-5经磺酰化、肼解两步合成了4'-磺酰肼苯并-15-冠-5 (2). 后者与芳香醛在室温下发生缩合制得了一系列未见文献报道的冠醚化磺酰腙类化合物3a3h, 产物经元素分析, IR, 1H NMR, 13C NMR, MS确证了其结构. 利用紫外-可见吸收光谱考查了其对不同阴离子的识别作用, 结果表明, 化合物3d, 3e, 3h对碱性较强的阴离子有较强的选择性识别作用.  相似文献   

9.
用密度泛函B3LYP/LANL2DZ方法对自由杯[4]吡咯的最低能量构象和卤素阴离子-杯[4]吡咯复合物进行了计算研究.结果表明,杯[4]吡咯与卤素离子能通过彼此间的相互作用形成复合物,并且这种相互作用在本质上应为分子间的氢键相互作用;杯[4]吡咯与卤素阴离子形成的复合物在构型变化、电荷转移、前线轨道及其作用方式、成键布居以及能量和热力学参数等方面均按元素周期律有规律地变化,杯[4]吡咯与卤素阴离子间的相互作用沿元素周期依次减少.  相似文献   

10.
通过分子力学/分子动力学模拟,获得4种游离杯[4]吡咯以及杯[4]吡咯-卤素阴离子主-客体复合物的稳定构象,用偶极子模型解释了β位卤素取代对游离杯[4]吡咯稳定构象、杯[4]吡咯-卤素阴离子复合物的结构及其结合能的影响,指出造成这些影响的主要因素是不同卤素取代导致杯[4]吡咯的吡咯环基团偶极大小不同.计算了不同杯[4]吡咯与卤素阴离子的结合能,当杯[4]吡咯β位上的H原子被卤素阴离子取代后,杯[4]吡咯对阴离子的识别能力加强.  相似文献   

11.
构建了LDHs主客体作用模型, 采用混合密度泛函B3LYP方法, 在6-31G(d)水平上进行结构优化和频率分析, 然后分别用6-31G(d)和6-311++G(d, p)基组计算主客体相互作用能, 从几何参数、电荷布居、前线轨道、能量以及热力学参数等角度探讨LDHs主体层板与卤素阴离子(F?, Cl?)间的超分子作用. 计算结果表明, LDHs主体层板复合卤素阴离子是一个自发过程. LDHs主客体间存在着较强的超分子作用, 主要包括静电和氢键作用, 相互作用能分别为?592.45和?444.01 kJ·mol?1. LDHs主体层板与卤素阴离子的前线轨道发生作用, 电子容易从卤素阴离子的HOMO向层板的LUMO转移, 形成的组装产物Mg6Al(OH)14+?F?比Mg6Al(OH)14+?Cl?稳定.  相似文献   

12.
Two types of halogen...halide synthons are investigated on the basis of theoretical and crystallographic studies; the simple halogen...halide synthons and the charge assisted halogen...halide synthons. The former interactions were investigated theoretically (ab initio) by studying the energy of interaction of a halide anion with a halocarbon species as a function of Y...X- separation distance and the C-Y...X- angle in a series of complexes (R-Y...X-, R=methyl, phenyl, acetyl or pyridyl; Y=F, Cl, Br, or I; X-=F-, Cl-, Br-, or I-). The theoretical study of the latter interaction type was investigated in only one system, the [(4BP)Cl]2 dimer, (4BP=4-bromopyrdinium cation). Crystal structure determinations, to complement the latter theoretical calculations, were performed on 13 n-chloropyridinium and n-bromopyridinium halide salts (n=2-4). The theoretical and crystallographic studies indicate that these interactions are controlled by electrostatics and are characterized by linear C-Y...X- angles and separation distances less than the sum of van der Waals radius (rvdW) of the halogen atom and the ionic radii of the halide anion. The strength of these contacts from calculations varies from weak or absent, e.g., H3C-Cl...I-, to very strong, e.g., HCC-I...F- (energy of interaction ca. -153 kJ/mol). The strengths of these contacts are influenced by four factors: (a) the type of the halide anion; (b) the type of the halogen atom; (c) the hybridization of the ipso carbon; (d) the nature of the functional groups. The calculations also show that charge assisted halogen...halide synthons have a comparable strength to simple halogen...halide synthons. The nature of these contacts is explained on the basis of an electrostatic model.  相似文献   

13.
采用密度泛函方法(DFT/B3LYP),在6-31+G水平上分别优化茜素以及AcO-阴离子复合物的几何构型.从几何结构参数、电荷布居和前线轨道能量等方面探讨了复合物形成过程中主体分子的构象变化,以及主客体间的超分子作用.用含时密度泛函方法(TD-B3LYP/6-31+G)分别计算了主体分子以及与阴离子形成复合物的紫外-可见吸收光谱.根据所得复合物的特征吸收峰波长红移情况,从理论上较好地解释了主体分子通过氢键与AcO-形成稳定阴离子复合物的实验事实.结果表明,乙腈溶剂中茜素对AcO-具有较强的超分子作用和选择性识别能力.  相似文献   

14.
Perfluorinated cycloparaphenylenes (F-[n]CPP, n = 5–8), boron nitride nanohoop (F-[5]BNNH), and buckybowls (F-BBs) were proposed as anion receptors via anion-π interactions with halide anions (Cl, Br and I), and remarkable binding strengths up to −294.8 kJ/mol were computationally verified. The energy decomposition approach based on the block-localized wavefunction method, which combines the computational efficiency of molecular orbital theory and the chemical intuition of ab initio valence bond theory, was applied to the above anion-π complexes, in order to elucidate the nature and selectivity of these interactions. The overall attraction is mainly governed by the frozen energy component, in which the electrostatic interaction is included. Remarkable binding strengths with F-[n]CPPs can be attributed to the accumulated anion-π interactions between the anion and each conjugated ring on the hoop, while for F-BBs, additional stability results from the curved frameworks, which distribute electron densities unequally on π-faces. Interestingly, the strongest host was proved to be the F-[5]BNNH, which exhibits the most significant anisotropy of the electrostatic potential surface due to the difference in the electronegativities of nitrogen and boron. The selectivity of each host for anions was explored and the importance of the often-overlooked Pauli exchange repulsion was illustrated. Chloride anion turns out to be the most favorable anion for all receptors, due to the smallest ionic radius and the weakest destabilizing Pauli exchange repulsion.  相似文献   

15.
采用Oniom方法(B3LYP/LANL2DZ∶PM3)对脲基取代的二(9-冠-3)杯[4]芳烃衍生物(H)与离子对Na+X-(X=F-,Cl-,Br-)的包合作用进行了理论研究.在上述体系中存在2种包合方式:一是阴、阳离子在包合物中是分离的,阴离子与主体分子的上沿主要以N—H…X-氢键作用;二是阴、阳离子在包合物中存在明显的离子配对作用,阴离子主要以阳离子的配对作用存在.通过对包合物Na+X-/H的结构参数、自然键轨道(NBO)以及结合能分析可知,第1种包合方式更有利.研究表明脲基取代的二(9-冠-3)杯[4]芳烃衍生物可成为有效的离子对识别受体,研究结果进一步加深了杯芳烃类受体对离子对识别机理的认识,为实验上设计合成新型离子对受体提供了理论依据.  相似文献   

16.
Based on molecular dynamics simulations, we describe the F- versus Cl- complexation by an hexaprotonated cryptand L6+ in aqueous solution, in order to elucidate their structures, solvation properties and the status of external halide counterions. In water, F- and Cl- simulated inclusive complexes adopt a structure somewhat different from the solid state structure of the F- complex: The anion binding involves two diammonium bridges only, and the accompanying counterions are dissociated from the +5 charged complex. A remarkable result is obtained for the dissociated L6+,3F- ,3Cl- system, where spontaneous complexation of F- (the anion which forms the most stable complex with L6+) takes place during the dynamics. The resulting complex is of facial type; this suggests that the equilibrium involves multiple binding modes and structures in aqueous solution. The question of F-/Cl- binding selectivity is investigated by free energy perturbations simulations which nicely reproduce the spectacular preference for F- over Cl-. Two different methodologies used for the treatment of electrostatics (standard versus Ewald calculations) yield similar conclusions.  相似文献   

17.
The synthesis, structure and anion‐recognition properties of a new strapped‐porphyrin‐containing [2]catenane anion host system are described. The assembly of the catenane is directed by discrete chloride anion templation acting in synergy with secondary aromatic donor–acceptor and coordinative pyridine–zinc interactions. The [2]catenane incorporates a three‐dimensional, hydrogen‐bond‐donating anion‐binding pocket; solid‐state structural analysis of the catenane?chloride complex reveals that the chloride anion is encapsulated within the catenane’s interlocked binding cavity through six convergent CH????Cl and NH???Cl hydrogen‐bonding interactions and solution‐phase 1H NMR titration experiments demonstrate that this complementary hydrogen‐bonding arrangement facilitates the selective recognition of chloride over larger halide anions in DMSO solution.  相似文献   

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