杂氮硼三环的量子化学方法研究

杂氮M三环类化合物(Atranes)是一类存在分子内部弱相互作用的化合物,它不仅具有特殊的笼状结构和奇特的物理化学性质,而且有很多具有特别的生物化学活性,同时近期研究发现这些化合物及其衍生物具有很多新的性质和用途[1～3].由于这类体系所含原子数多 ,从头进行计算工作量大,故此选择合适的计算方法和适当的基组以便在保证计算精度同时 ,尽量减小耗时就显得十分重要.本文分别采用不同的方法和基组对杂氮硼三环(图1)进行构型优化和单点计算,对计算结果进行分析、比较,并从中优选出计算结果与紫外光电子能谱实验吻合较好且计算量又不是很大的计算方法和基组.     

杂氮铝三环的~(27)AI NMR

杂氮三环化合物(如图,M=Si,B,Al,Ti,Sn等)由于其特殊的结构和生理活性,引起了人们的兴趣,物理分析方法证实杂氮硅三环、杂氮硼三环等化合物中存在N→Si、N→B配位键。其它类型的杂氮三环化合物中是否也存在N→M配位键,是一个引人关注     

杂氮硅三环类化合物15N NMR研究

本文对杂氮硅三环类化合物作了15N核磁共振研究,并用CNDO/II方法对部分化合物进行了量子化学计算。导出了15N化学位移随硅上取代基R的Taft极性取代常数σ和氮原子净电荷密度线性变化的规律。从实验和理论两方面进一步证实了杂氮硅三环类化合物分子中存在着Si←N配位键。     

杂氮硼三环类化合物的UPS及化学键的理论研究

报道了六种杂氮硼三环类化合物的紫外光电子能谱(UPS).采用RHF/3-21G优化了各分子的优势构型,根据化合物UPS的谱带特征结合RHF/6-31G^*的计算结果对化合物的UPS进行了解析和指认,精确给出了各化合物中σN-B配键电子的电离峰位置.利用电子密度拓扑分析方法对各化合物的成键情况的研究显示:在该类化合物中B原子具有较为明显的阳离子的特征,N,B原子间均存在键鞍点.从实验和理论上证实了该类体系中σN-B的存在.各化合物的UPS,SCFMO计算和电子密度拓扑分析都表明,在该类体系中环上CH~3,CH~2的引入削弱了B,N间的成键作用;环上羰基的引入增强了B,N间的成键作用。     

杂氮硅三环类化合物结构的固体NMR实验研究

采用固体NMR实验方法研究了取代的三个杂氮硅三环羧酸化合物的结构,针对实验结果讨论了环上取代对化合物构型和配键的影响,以及硅和氮化学位移对环上取代的反映。     

杂氮锗三环类化合物中锗氮间键本质的量子化学研究

应用量子化学SCC-DV-X_a方法对含取代基R杂氮锗三环类化合物中锗—氮成键的微观本质进行了量子化学研究。提出了Ge←N间键主要是Ge 4_s—N2_s轨道相互作用生成的σ配键,而含取代基R—Ge—N三中心键除了具有σ键外,还存在微弱的三中心π键,Ge 4d轨道参与了此π键的组成;对比了Ge←N和Si←N键的性质,以及两类化合物的化学活性;讨论了取代基R的电负性对Ge←N配键强度和对杂氮锗三环类化合物反应活性的影响。     

氮杂硅三环类化合物的质谱研究

本文对二十四个氮杂硅三环类化合物进行了质谱研究.测定了它们的低分辨质谱,收集了大部分化合物的高分辨质谱数据并进行了亚稳跃迁测定。结果表明,分子离子的稳定性、基峰的生成方式以及碎片离子的多少主要取决于取代基R的性质.分子的电子轰击质谱裂解存在三种基本方式:(1)断裂Si～R键,生成高度稳定的(M-R)~ 离子,碎片离子较少;(2)开环,失去碎片C_2H_3O;(3)开环,失去碎片CH_2O或CH_3O.用电荷自由基定域理论解释这类化合物的质谱裂解机理,并对影响分子离子稳定性的有关因素及影响基峰形成的原因进行了讨论.     

杂氮铝三环类化合物的合成

具有 N→M 配位键的杂氮三环(Atrane)类化合物近年来正日益引起人们的浓厚兴趣。作者曾经报道了杂氮硅(硼、钛)三环的合成及其分子结构和化学     

杂氮三环类化合物的分子量测定

2,8,9-三氧杂-5-氮杂-1-M三环[3,3,3,0~(1,5)]十一碳烷,(?)(M=Si,B,Al,Ti),简称杂氮M三环。由于这类化合物具有特殊的分子结构及生物活性而受到人们的重视。作者报道过一系列杂氮三环类化合物的合成及结构测定,本文报道在非水介质中用酸碱滴定法     

1—甲基杂氮硅三环的晶体结构和杂氮硅三环类化合物中硅氮间键的本质的量子化学研究

精确测定了1—甲基杂氮硅三环的X光晶体结构,并用量子化学SCC—DV—X_a法对杂氮硅三环类化合物RSi(OCH_2CH_2)_3N(R=CH_3,F,Cl,Br,I)中硅氮成键本质进行了研究。计算结果证明硅氮间形成的配键中除σ键外还存在微弱的π键,硅原子的3d轨道在成键中起一定的作用。 晶体学参数:C_7H_(15)NO_3Si,M_r=189.3,单斜晶系,空间群P2_1/n,a=7.606(1),b=12.150(1),c=9.779(1),β=91.64(1)°,V=903.4,Z=4,D_c=1.392gcm~(-3),F(000)=408,μ(MoK_a)=2.208cm~(-1)。1510个可观察衍射参与最小二乘修正,最终偏离因子R=0.044。     

杂氮硅三环类化合物的X-射线光电子能谱(XPS)和EHMO计算研究

本文用X-射线光电子能谱(XPS)研究了二十种硅上带有不同取代基(R)的杂氮硅三环类化合物,并对其中R为F,Cl,Br,I,CH_3,H,CH=CH_2,CH_2Cl,CHCl_2等九种该类化合物做了EHMO(广义Hückel分子轨道法)理论计算处理。从杂氮硅三环类化合物各组成元素的XPS谱,不但再次证明了这类化合物分子中N→Si配位键的存在,并得到不同取代基(R)对N→Si配位键强度的影响。EHMO计算求得的原子净电荷(Q)与不同取代基(R)所引起的N_(1s)和Si_(2p)结合能位移有线性关系。而计算的键序能很好地预言实验中取代基(R)的改变对N→Si配位键强度的影响。同时计算表明,在该类化合物中,其N→Si配位键的强度约为相应的Si—O共价键平均键强的一半。     

杂氮硅三环类化合物的紫外光电子能谱及化学键的理论研究

报道了10种杂氮硅三环类化合物的紫外光电子能谱(UPS).采用RHF/3-21G^*对各化合物进行了构型优化.根据各化合物UPS的谱带特征结合RHF/6-31G^*的计算结果对谱图进行了合理的解析和指认.利用6-31G^*基组进行的电子密度拓扑分析表明,各化合物的N和Si原子间均存在键鞍点,从理论上证实了N和Si原子间存在成键作用.各化合物的UPS和SCFMO计算和电子密度拓扑分析都表明,在该类体系中σ_N→Si配键是比杂氮硼三环类化合物中σ_N→B配键弱得多的成键作用;文中同时讨论了不同取代基对Si和N间成键作用的影响.     

~(11)B NMR AND QUANTUM CHEMISTRY STUDIES OF BORATRANE COMPOUNDS

The ~(11)B chemical shifts of boratrane compounds were measured. Quantum chemistry calculations of some of the compounds wore carried out using the CNDO/2 method. Both experimental and calculated results confirmed the existence of the B←N dative bonds in boratranes. The exporimental results indicate that the ~(11)B chemical shifts are influenced by the size of the rings, the characteristics of substituents and steric factors. The calculated results indicate that the strengths of the B←N dative bonds in boratranes are about half of that of a purely "covalent two-electron bond" and therefore, the dative bonds B←N are stronger than those of Si←N in the analogous silatranes, and the boratranes are more stable than silatranes.     

三环己基锡化合物的~(13)C和~(119)Sn NMR研究

许多有机锡化合物有强烈的生物活性,且有选择性高、残留量小等特点,已成为生物活性金属有机化合物领域中的一个重要方面,日益     

含硼氮配位键的硼螯合物和某些三硼化物的~1H和~(11)B核磁共振波谱研究

本文叙述了以8-羟基喹啉、苯骈咪唑、氨基醇、氨基酸为配体合成的25个硼氮配位键的螯合物的~1H FT-NMR和IR的波谱分析。此外,还叙述了含三硼八氢类硼化物的~11B波谱分析方法和空间结构。     

杂氮硅三环化合物(Ⅰ)和(Ⅱ)晶体结构的研究

杂氮硅三环化合物Ⅰ和的分子结构用直接法解,经全矩阵最小二乘修正,得到它们的晶体学参数。并对它们的结构进行了比较和讨论。     

杂氮钛三环的合成

本文报道了具有N→Ti配位键的2,8,9-三氧杂-5-氮杂-1-钛杂三环[3.3.3.0~(1,5)]十一碳烷的合成及其性质。共制得六个新的化合物。研究了制备它们的最佳条件及化学稳定性。     

杂氮三环化学的进展

本文综述了含中心原子si、B、Ti、Al杂氮三环化学的进展。在合成工作的基础上利用各种手段着重研究了分子中N→M配位键的存在。研究表明配位键的强度不仅受取代基R的影响,而且还与环结构的变化有关。系统地采用X射线光电子能谱(XPS)技术对此类化合物的分子结构进行了研究。     

取代杂氮硅三环的核磁共振及分子动力学研究

对取代的杂氮硅三环类化合物(Silatrane)-(3R,4S)-1-氯甲基杂氮硅三环-4-羧酸(1)和(3R,4S)-1-氯甲基-3-甲基杂氮硅三环-4-羧酸(2)及它们相应的三乙基铵盐(3)和(4)的结构采用^1H,^1^3C,^2^9Si NMR进行研究, 其一维^1H NMR谱根据二维同核和异核相关谱进行了归属。从测得的偶合常数及化学位移分析, 得出羧基及其铵盐的取代造成相邻另外两环上的-CH2-CH2-O-链上二面角发生扭拐,成为拐折旁式构象。分子动力学方法的模拟计算证明了这种构象变化。另外根据溶液中^2^9Si及^1H的化学位移实验结果, 讨论了该类化合物环上取代对分子内配键(N-Si)的影响。