光谱法鉴定手性化合物的绝对构型——从仪器表征到理论计算

手性化合物的结构确定,尤其是新型手性化合物的绝对构型测定一直是不对称研究的重要工作.除单晶测试外,光谱学方法近年来被广泛应用于手性分子结构鉴定,主要包括电子和振动圆二色谱、旋光光谱、旋光拉曼谱等.本文对上述测试方法的原理、应用范围和相关理论计算方法做了介绍.把谱学测试与理论计算相结合,将成为手性分子结构鉴定的重要发展方向.     

硒芳香杂环化合物的光谱和电化学性质

用紫外光谱，荧光光谱和循环伏安法研究了含硒芳香杂环化合物（苤硒脑）在不同溶剂中的谱学和电化学性质，对不同分子结构或取代基的苤硒脑化合物的性质进行了比较，并初步探讨了溶剂对苤硒脑化合物谱学性质的影响规律。     

二腈基衍生物的合成及其光限幅性质

设计并合成了一系列含不同末端给电子基团及共轭链长度的1,1-二腈基-2,2-二苯基乙烯类化合物(D1-D7),用核磁共振氢谱(1H NMR)、核磁共振碳谱(13C NMR)和高分辨质谱(HRMS)对分子结构进行了表征.选用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,测定了它们的线性光物理性质,用光漂白法研究了它们的光稳定性,用热失重法测试了它们的热稳定性.研究了这7个化合物针对800 nm脉冲激光(掺钛蓝宝石激光器,脉冲宽度~130 fs,重复频率1000 Hz)的光限幅性质.结果表明:以二烷基氨基为给电子基团的4个化合物(D4-D7)对800 nm的飞秒脉冲激光均具有显著的光限幅性能,限幅机制为双光子吸收(2PA),而端基给电子能力较弱、共轭链长较短的D1-D3光限幅效果并不明显.此外,D4-D7都具有较好的热稳定性和光稳定性.而且,该系列化合物的双光子吸收截面、光稳定性和热稳定性都具有随分子结构中给电子基团增强或共轭链增长而增大或提高的趋势.D7具有最好的综合性能,是一个有应用潜力的光限幅材料.     

鸢尾苷元和鸢尾苷的电子结构和光谱性质的含时密度泛函理论研究

采用ab initio 的HF和DFT的B3LYP方法, 对化合物鸢尾苷元和鸢尾苷基态结构进行优化, 分析了前线分子轨道特征和能级分布. 用含时密度泛函理论(TD-DFT)和半经验的ZINDO方法, 对鸢尾苷元和鸢尾苷的电子光谱进行了研究, 发现该物质主要吸收光谱源于分子内的π→π*的电子跃迁. 计算结果表明, 分子结构改变可影响化合物前线分子轨道分布和吸收光谱, 吸电子基使紫外光谱红移.     

过渡金属离子与Schiff碱配合物的研究——Ⅰ.双-[N-(4-甲基苯基)水杨醛亚胺]钴(Ⅱ)的晶体结构与电子结构

过渡金属离子与Schiff碱配合物的合成与性质研究始自50年代,并已有不少论文发表。70年代发现Co(Ⅱ)与Schiff碱的配合物具有抗癌和抗肿瘤活性之后,这一领域的研究工作更加活跃,但对其结构和性质关系的研究多数尚通过谱学方法进行,对标题化合物也只有晶胞参数的报导。为了探讨该类化合物的分子结构与生理活性的关系,本文首先报导标题化合物的晶体与分子结构以及其电子结构的量子化学近似计算结果。     

过渡金属离子与Schiff碱配合物的研究——Ⅰ.双-[N-(4-甲基苯基)水杨醛亚胺]钴(Ⅱ)的晶体结构与电子结构

过渡金属离子与Schiff碱配合物的合成与性质研究始自50年代,并已有不少论文发表。70年代发现Co(Ⅱ)与Schiff碱的配合物具有抗癌和抗肿瘤活性之后,这一领域的研究工作更加活跃,但对其结构和性质关系的研究多数尚通过谱学方法进行,对标题化合物也只有晶胞参数的报导。为了探讨该类化合物的分子结构与生理活性的关系,本文首先报导标题化合物的晶体与分子结构以及其电子结构的量子化学近似计算结果。     

新族亚硝基硫醇分子的设计合成及NO释放稳定性研究

设计合成了一系列新型亚硝基硫醇类NO供体化合物,通过红外光谱、核磁共振氢谱、碳谱和质谱对化合物进行结构表征.考察了铜离子、光和p H值对化合物稳定性的影响,通过紫外-可见分光光度法对亚硝基硫醇官能团特征波长处的吸光度进行测定,以监测新型亚硝基硫醇化合物释放NO的快慢,实验数据反映出亚硝基硫醇分子结构与其稳定性存在一定规律.     

芳香环上氢质子的化学位移最大差值与其芳香性的关系

利用化合物的氢质子的核磁共振谱图来研究化合物的分子结构,现在已经成为实验室中常规分析方法之一.有机化合物分子中氢质子的化学位移值除了和实验条件有关外,主要决定于化合物的分子结构.也就是说,是由试样分子中氢质子的结构环境决定的.因此,人们把核磁共振谱中的化学位移值和分子的红外光谱峰值都看成是一个化合物分子的“指纹”数     

分子结构参数对保留值规律式中参数a,b和c的影响及保留值预测的研究

本文从理论上研究了分子结构参数对保留值变化规律式中参数a,b和c的影响,并用实验结果初步验证了理论推测.提出了参数a,b和c与分子结构参数van derWaals体积V_w、偶极矩μ_A和氢键作用能X_(AH)的定量关系;指出只有结构相关的化合物才有严格的参数a和c间的线性关系.在此基础上研究了非极性化合物、同系物和极性混合物在冲洗剂宽浓度范围内预测保留值的可行性.     

新颖的5,15-二(4-(5-乙酰基硫戊氧基)苯基)卟啉化合物的结构和性质的密度泛函理论计算

通过密度泛函理论计算比较性地研究了5,15-二(4-(5-乙酰基硫戊氧基)苯基)自由卟啉及其锌配合物的分子结构、电荷性质、分子轨道、电子吸收光谱和红外光谱.这类化合物具有在卟啉相对的两个中位的苯环上连有5-乙酰基硫戊氧基的新颖结构.模拟得到的这两个化合物的分子结构和电子吸收光谱以及红外光谱都与实验测得的符合得很好.通过与未取代的自由卟啉和卟啉锌的结构和性质进行比较,研究了中位取代基、极性溶剂和中心金属取代对此类卟啉化合物结构和性质的影响规律.对化合物的电子吸收光谱中的电子跃迁本质进行了归属,并通过基于正则坐标分析产生的动画对红外光谱的振动模式进行了指认.目前的工作将对理解此类新颖卟啉化合物的结构和性质以及取代基和溶剂效应提供很大的帮助.     

电极距离对4,4’-联苯二硫酚分子器件非弹性电子隧穿谱的影响

基于杂化密度泛函理论和格林函数方法, 计算了4,4’-联苯二硫酚分子器件的非弹性电子隧穿谱, 并研究了电极距离对该非弹性电子隧穿谱的影响. 计算结果表明, 非弹性电子隧穿谱随电极距离的改变呈明显不同的特征, 从而表明了分子的非弹性电子隧穿谱技术能够灵敏地反映出分子器件的微观结构. 研究结果显示, 垂直于电极表面的振动模式对非弹性电子隧穿谱具有较大的贡献.     

α-氰基-α-(2,4-二硝基苯基)苯乙酸乙酯的分子和晶体结构及~1H NMR谱特性

用X射线晶体结构分析方法测定了具有R和S构型的α-氰基α-(2,4-二硝基苯基)苯乙酸乙酯的晶体结构和分子结构,结合光谱测定结果研究了分子内取代基的空间效应和电子效应对分子结构的影响,根据结构特性解释了在2,4-二硝基卤代苯与α-氰基苯乙酸乙酯苄碳负离子反应合成该化合物机理研究中所涉及的问题,并使分子中乙氧基的异常键参数和NMR谱得到充足的证据进行解释.     

吲哚酚衍生物的结构——式电位关系及电氧化机理

以半经验分子轨道方法计算吲哚酚衍生物的分子结构参数.以主因子分析法和多元线性回归法研究了吲哚酚衍生物的式电位与其分子结构参数间的关系.研究发现,在所选择的19个分子结构参数中,双中心电子交换能(E     

二芳基三嗪类化合物抗HIV-1活性的理论研究

应用分子力学方法、从头算法优化了28个二芳基三嗪(DATA)类抗野生型HIV-1化合物分子结构,从分子构象模型中提取了多类参数,结合电子类参数、几何类参数、分子物化参数与活性之间建立了QSAR多元线性回归模型.模型显示:分子中连接三嗪环与B环的X位置上净电荷量的增加以及分子中吸电子基团的引入有利于其抗HIV-1活性的增强,同时,前线轨道能级差ΔE的增大和分子体积适当的增大亦有利于其抗HIV-1活性的提高,并且后两者是影响该类化合物抗HIV-1活性的主要因素.     

恩诺沙星棕榈酸盐的合成和谱学研究

鉴于恩诺沙星属两性化合物,可与酸或碱作用形成酸式盐或碱性盐,为改善氟喹诺酮类兽医专用抗菌药恩诺沙星的口感、减轻苦味,合成了恩诺沙星棕榈酸盐.采用红外光谱法对恩诺沙星棕榈酸盐的主要官能团进行了鉴定,采用核磁共振氢谱及质谱对其分子结构进行了确认。相关研究结果可望为氟喹诺酮类兽医专用抗菌药的开发提供依据.     

化合物颜色成因简介

从过渡金属离子d-d电子跃迁和电荷转移及其影响因素出发,讨论了化合物呈色的本质,对影响化合物呈色的主要因素进行了论述,重点阐明了化合物颜色与其分子结构的关系,并列举了部分常见化合物的颜色及变化规律.通过分析,说明了化合物的颜色与其结构、环境因素和人的视觉等有着密切的关系.     

新型含取代吡啶环的取代吡唑甲醛肟的合成及生物活性测定

为了从吡唑肟类化合物中寻找新的活性物质,利用活性亚结构拼接原理,将取代吡啶骨架引入到吡唑肟分子结构中,制备了一系列未见文献报道的新型含取代吡啶环结构的取代吡唑甲醛肟化合物.通过核磁氢谱、碳谱和元素分析确证了新化合物的结构.初步的生物活性测试结果显示,某些标题化合物表现出一定的杀虫与杀螨活性.其中化合物5i在浓度为400μg/m L时对蚕豆蚜的杀死率达到90%.     

巯基三唑缓蚀剂构效相关性的灰关联分析

应用灰关联分析方法研究了巯基三唑缓蚀剂缓蚀性能和分子结构参数之间的关系.根据灰关联度的计算,找出影响缓蚀效率的主要分子结构参数.在此基础上将提出的缓蚀效果评价因子用于巯基三唑化合物缓蚀性能的预测,理论预测结果和实验事实相符合.     

羟基卟啉化合物的电化学、顺磁共振及时间分辨光电压性质

通过循环伏安法、电子顺磁共振谱和时间分辨电压光谱研究了羟基取代基数目和位置的不同对羟基苯基卟啉化合物的电化学、电子顺磁共振和时间分辨光电压性质的影响. 研究结果表明, 所有氧化还原反应都是在卟啉环上进行的. 卟啉周边取代基数目的增加使得卟啉共轭体系平均电子云密度增大, 导致体系易氧化而难以还原. 对称性增强可能使卟啉化合物的半波电位值向正方向移动, 羟基取代基的给电子效应对于卟啉化合物电化学性质的影响起主导作用. 常态下卟啉分子没有EPR信号, 在光的激发下, 卟啉分子由原来的逆磁性分子变成顺磁性的激发三重态分子, 这种激发三重态分子在分子轨道上具有两个未成对电子, 这两个电子相距很近, 彼此之间发生很强的相互作用而产生电子, 它的g值随卟啉共轭体系平均电子云密度增大而变大. 时间分辨光电压是由分子中的自由光声载流子的存在而产生的, 光电压的衰减与分子结构密切相关, 它们的电荷分离速度基本上随卟啉周边羟基取代基数目的增加而减慢.     

含活性基团的环型多硅烷的研究

以四氢呋喃为溶剂,钠钾合金为缩合剂,使Me_2SiCl_2和(Eto)MeSiCl_2共缩聚,得到一系列含乙氧基的环型多硅烷,通过制备色谱对化合物进行了分离提纯,经质谱、红外光谱、核磁共振谱、紫外光谱证实了化合物的分子结构。对产物的水解活性、热稳定性作了详细的研究。