配体氮上取代基对二齿双氨基脒钴(II)型ALD前驱体稳定性的影响

新型的二齿双氮基脒金属前驱体bis-amidinate在原子层气相沉积(ALD)中表现出了广阔的应用前景. 前驱体适用性取决于其是否具备适当的稳定性, 而bis-amidinate型前驱体的稳定性可由侧链取代基上β基团的迁移重排来表征. 利用密度泛函理论方法研究了配体氮原子上不同取代基对bis-amidinate型Co前驱体稳定性的影响. 结果表明, β-H的迁移较β-Me的迁移相对容易, 而β基团在不同取代基前驱体中的迁移能力次序为: 异丙基(β-H)＞2-丁基(β-H)＞叔丁基(β-CH₃)     

氟硼二吡咯类pH荧光探针PET光谱特性的理论计算

氟硼二吡咯(BODIPY)类pH荧光探针分子是基于光诱导电子转移(PET)的荧光探针分子, 识别基团氮原子上引入不同取代基可呈现不同的光学灵敏度. 本文应用密度泛函理论(DFT)及含时密度泛函理论(TD-DFT)方法对六种含不同取代基的探针分子进行了几何构型优化及激发态计算, 探讨了不同取代基对PET效应影响. 计算结果表明: 基态时这些探针分子的最高占有分子轨道(HOMO)和最低未占有分子轨道(LUMO)都在荧光母体BODIPY的π, π^*轨道, 而识别基团上氮原子孤对电子所在的轨道为HOMO-1轨道. 但是在激发态, 当氮原子上有两个取代基时, HOMO-1→LUMO跃迁的激发能都小于荧光团的HOMO→LUMO跃迁, 这将有可能产生PET效应并导致荧光熄灭, 而当氮原子上有一个取代基时不会出现这种现象. 通过激发态结构优化可以发现, 无论识别基团氮原子上有一个还是两个取代基, N原子的轨道对称性都发生变化, 由sp³→sp², 孤对电子占据在p轨道上, 其轨道能级升高至荧光团的HOMO和LUMO轨道之间, 将导致不同程度的PET效应, 与实验结果一致.     

亚烷基卡宾XYC=C:(X,Y=C1, H,Me, F)的1,2-重排反应的从头算研究

本文用RHF/STO-3G解析梯度方法研究了亚烷基卡宾XYC=C:(X, Y=Cl, H, Me和F)的重排反应, 给出了平衡态与过渡态构型. 对该组体系的计算发现: 基团的迁移活性顺序为Cl>H>Me>F; 迁移性小的基团增大迁移基团的迁移活性; 取代基不同一般比取代基相同的卡宾稳定性低; 基团的迁移活性顺序与电负性顺序不一致; 中心原子与C=C双键夹角小的基团优先迁移.     

取代基对螺噁嗪类化合物光致变色性能影响的探究

本文合成了 4种螺噁嗪类化合物,并通过FTIR、1H NMR、ESI-MS对其结构进行了表征.研究了吲哚环上氮原子和噁嗪环9'位不同的取代基及溶剂化效应对其光致变色性能的影响.结果表明,吲哚环的氮原子引入体积较大的基团对螺噁嗪最大吸收波长无明显影响,然而有利于开环体的稳定性,且溴原子的引入会影响螺噁嗪的光响应性;噁嗪环...     

亚烷基卡宾XYC=C∶(X,Y=Cl,H,Me,F)的1,2-重排反应的从头算研究

本文用 RHF/STO-3G 解析梯度方法研究了亚烷基卡宾 XYC=C:(X,Y=Cl,H,Me 和 F)的重排反应,给出了平衡态与过渡态构型.对该组体系的计算发现:基团的迁移活性顺序为 Cl>H>Me>F;迁移性小的基团增大迁移基团的迁移活性:取代基不同一般比取代基相同的卡宾稳定性低;基团的迁移活性顺序与电负性顺序不一致;中心原子与 C=C 双键夹角小的基团优先迁移.     

氧化腈与丙炔1,3-偶极环加成反应中区域选择性的理论研究

用密度泛函(DFT)B3LYP/6-311＋＋G**方法研究了氧化腈(RCNO, R＝F, NO₂, OCH₃, OH, COOCH₃, CHO, CONH₂, H, CH₃)与丙炔的1,3-偶极环加成反应, 并且计算了不同温度下的反应速率常数, 讨论了氧化腈上不同取代基R的取代效应和温度对反应区域选择性的影响. 结果显示, 氧化腈与富电子亲偶极体——炔烃反应, 5-取代反应占优势; 氧化腈上取代基R为强吸电子基团时或在较高温度下, 有利于4-取代反应的进行.     

取代基和高分子介质对吲哚啉螺萘并恶嗪的变色动力学的影响

研究了吲哚啉环上的取代基及高分子介质对螺恶嗪 (ASP)的光致变色与热消色过程的影响 .当吲哚啉环 1位上的取代基R2 的空间位阻增大时 ,热消色速率减慢 .当吲哚啉环 5位上的取代基R1氢原子被供电子基团取代时 ,成色体的稳定性增加 ;而被吸电子基团取代时 ,成色体的稳定性降低 .螺恶嗪成色体的稳定性还与高分子介质的性质有关 .高分子介质的极性愈强 ,刚性愈大 ,成色体的热消色速率愈慢 .反之亦然 .成色体的热消色动力学符合双指数衰减规律     

14顶点闭合型碳硼烷异构体的结构和稳定性的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论(DFT) B3LYP/6-31G(d)方法对14顶点闭合型碳硼烷异构体的几何结构进行优化, 分析了它们的稳定性、电荷分布以及前线分子轨道能级. 结果表明, C₂B₁₂H₁₄碳硼烷的9个异构体都有对应的稳定构型, 并基本保持了B₁₄H₁₄^2－的骨架构型; 除两个C原子取代轴顶点位置B原子的1,14-C₂B₁₂H₁₄外, 其稳定性均随着两个C原子之间距离的增大而增加, 但C原子取代高配位数的B原子不利于其构型的稳定性. 各异构体的负电荷主要分布在C原子上, 同时处于轴向位置的B原子也有部分负电荷, 它们可能成为反应的亲核活性中心. 异构体的HOMO能级的高低与其稳定性相对应, HOMO能级低的异构体稳定性好.     

(S,S)-TsDPEN-Ru催化不对称氢转移还原β-胺基酮及在度洛西汀合成中的应用

报道了甲酸/三乙胺体系中,(S,S) -TsDPEN-Ru络合物催化的不对称氧转移反应合成(S)-γ-胺基醇的方法.考察了不同底物的反应性能,β-单/二烷基胺基-2-噻吩酮在该还原体系中氧解得到1-(2-噻吩基)-1-丙酮;氮原子上吸电子基取代的底物以高收率、高立体选择性(＞95％e.e.)得到还原产物.将这一反应用于...     

苯氧基萘并萘醌衍生物的合成与光致变色性能研究

设计合成了16个新的具有不同迁移基团、不同取代基及双苯氧基萘的苯氧基并萘醌化合物; 通过红外光谱、核磁共振、质谱等方法对其结构进行了表征; 利用紫外-可见光谱研究化合物的光致变色性, 结果表明, 化合物的结构影响其变色性能, 当迁移基团为芳香基时, 其变色性较好; 主链醌环上有取代基时, 化合物成色体最大吸收波长红移; 双苯氧基萘并萘醌化合物较相应的单化合物有较大的摩尔吸光系数; 随着苯基上取代基增大, 其成色速率常数变小.     

酚蓝系列分子非线性光学性质的INDO/CI研究

在AM1和INDA/CI方法的基础上,按完全态求和公式自编了计算二阶非线性光学系数β~ijh的程序,并对酚蓝系列分子,考察了苯环取代基变化及不同原子闭环对二阶光学非线性的影响.苯环上引入推电子基团对增大β有利,引入吸电子基团对增大β不利;闭环形成三环体系对增大β有利.对上述结果所反映的规律性在微观上进行了解释.     

单体卟啉和二聚体卟啉的合成及其三阶光学非线性的研究

合成了几种卟啉单体和卟啉二聚体, 并测定了它们的三阶光学非线性的吸收系数(β)、折射率(n₂)以及极化率(χ⁽³⁾), 对比研究了卟啉周边取代基及桥连基团的不同对三阶光学非线性的影响. 实验结果表明非线性极化率随卟啉大环电子云密度的增加而增大.     

4-取代Fentanyl类化合物电子结构及构效关系研究

本文对十一个4-取代Fentanyl类化合物进行了量子化学(INDO)计算, 研究了它们的电子结构及构效关系. 结果表明, 这些化合物同其他Fentanyl类化合物在主要活性部位和电子结构趋势上基本相同. 酰胺氧原子是最重要的负电中心, 哌啶氮原子在季铵化后发挥正电中心作用. 4-取代基的极性基团可能以电荷转移作用或氢键接受体形式与受体极性部位结合, 并能影响其他活性部位电子密度. 另外, 4-取代基的立体因素与疏水因素同生物活性相关.     

可控纳米银胶体的稳定性研究

纳米银胶体(AgNPs)长期储存不稳定性问题是本研究的中心,着重考察了不同前驱体对纳米银胶体的稳定性影响.分别以银氨([Ag(NH₃)₂]OH)溶液和AgNO₃溶液为前驱体制备了多份纳米银胶体样品并通过UV-Vis、FE-SEM、EDS、ZETA电位仪等现代分析测试手段研究了纳米银胶的形貌、粒径大小以及稳定性.对比分析发现,以[Ag(NH₃)₂]OH溶液为前驱体,制备的纳米银胶体具有粒径可控,尺寸均一,分散性良好等特点;而且经过一个月的常温储存,表现出比用AgNO₃溶液为前驱体制备的纳米银胶体具有更高的储存稳定性.     

羰基化合物在Si(100)表面[2+2]环加成和α-H裂解反应的选择性

最近研究表明: 丙酮能与半导体Si(100)表面发生[2+2]环加成和α-H 裂解反应形成相应的Si―C键或Si―O键, 在半导体材料的合成方面具有重要意义. 为进一步弄清不同羰基化合物在Si(100)表面的反应机理,本文应用密度泛函理论方法在B3LYP/6-311++G(d,p)//6-31G(d)水平上较为系统地研究了一系列羰基化合物CH₃COR (R=CH₃, H, C₂H₅, C₆H₅)与Si(100)表面的反应. 研究结果表明: 不论是[2+2]环加成反应还是α-H 裂解反应都对应较低的反应势垒(小于25 kJ·mol^-1); 环加成反应的势垒比α-H 裂解反应的势垒略高; 羰基上的取代基对反应势垒的影响较少; α-H裂解反应产物为动力学和热力学控制产物; 对丁酮来说, 1-位和3-位H原子的裂解反应都比较容易, 势垒相差很小. 这些结果表明羰基化合物与Si(100)表面的反应将得到多种产物.     

纳米三氧化钨修饰碳纳米管载铂催化剂对甲醇氧化的电催化性能

采用表面修饰技术将碳纳米管(CNT)表面羧基化, 通过羧基将钨离子基团修饰到碳纳米管的外表面, 再通过高温焙烧处理将钨离子基团氧化成WO₃, 成功合成了纳米WO₃/CNT复合物, 进一步还原Pt 的前驱体而得到Pt-WO₃/CNT复合催化剂. 采用X射线粉末衍射(XRD)和透射电镜(TEM)对样品的形貌和晶型结构进行了表征, 结果表明, Pt纳米粒子为面心立方晶体结构, 均匀地分布在WO₃修饰的碳纳米管表面. 采用循环伏安(CV)和计时电流法研究了在酸性溶液中Pt-WO₃/CNT催化剂对甲醇的电催化氧化活性, 结果表明WO₃修饰的碳纳米管载铂催化剂比用混酸处理的碳纳米管载铂催化剂对甲醇呈现出更高的电催化氧化活性和更好的稳定性.     

主链含环二硅氮烷硅橡胶水解稳定性的研究

<正> 一般说,硅氮键对水不稳定,因此聚硅氨烷尽管具有较好的耐热性,但是仍未得到应用。等指出,硅原子或氮原子上带有较大的空间位阻的基团后,如苯基等,可以提高硅氨烷的水解稳定性,取代基的电子效应对其水解稳定性也有影响。Fink发现     

α-取代甲苯定向硝化的理论研究

运用密度泛函理论(DFT), 研究了吸电子氟基和供电子羟基在取代甲苯的α-H以后, 其邻、间、对各位次进行硝化反应的速控步骤, 在B3LYP/6-311G**水平上, 计算了该速控步骤基元反应各反应驻点(反应物、过渡态和中间体)的优化几何、电子结构和能量性质, 并首次给出了目标硝化反应速控步骤的IR谱学的动态特征及解析, 从微观层面上验证了反应坐标C—N的形成和C—H的断裂是非协同的, 从而无一级动力学同位素效应的实验事实. 通过对目标硝化反应速控步骤的微观动态计算, 验证了氟基对甲基定位的影响. 氟基的电负性大, 吸电子能力强, 取代甲苯的α-H以后对硝酰阳离子的进攻有抑制作用, 活化能较取代前高, 但比较苄基氟各位次硝化活化能的相对大小得知, －CH₂F仍为邻、对位定向基团. 而供电子羟基取代甲苯的α-H以后, 则对硝酰阳离子的进攻有促进作用, 因而各反应驻点络合物的稳定化能较α-H取代前甲苯的有所增大, 且邻、对位硝化的活化能较间位低, 故－CH₂OH为邻、对位定位基. 但对位因硝化活化能低, 反应放热多, 空间位阻小, 为亲电试剂NO₂⁺最有利的进攻位; 而邻位则因羟基取代甲苯α-H后多了一个氧原子, 增大了邻位进攻的空间位阻, 使得其络合物的能量比相应对位的高.     

用分子子图法计算硝基呋咱化合物的生成热

用新的分子子图法计算硝基呋咱类化合物的生成热,将呋咱基团视为母体,即基子图项;硝基、叠氮基、甲基、氰基拆分为一个个原子,从原子的角度来分分子子图,将碳、氢、氧、氮原子视为取代基,即亚子图项.同时考虑呋咱基团的个数,考虑1位、 2位、 3位、 4位上碳、氢、氧、氮原子及双键、叁键对生成热的影响,还考虑不饱和度、总硝基个数、环的个数(除呋咱环)、氮氮及氮氧双键的个数对生成热的影响.用这种新的分子子图编码方法,对硝基呋咱化合物的生成热进行了拟合和预估,取得了满意的结果,其回归方程的相关系数达到了0.9954.     

硅苯与HX (X=F,OH, NH2)的1,2-及1,4-加成反应

采用密度泛函理论方法在B3LYP/6-311++G(d,p)水平上, 研究了硅苯与HX (X=F, OH, NH₂)的1,2-及1,4-加成反应的微观机理和势能剖面, 考察了Si 原子上的取代基及四氢呋喃溶剂对反应势能剖面的影响. 研究结果表明, 标题反应有两种可能的机理: (1) 硅苯与一个HX (X=F, OH, NH₂)分子先形成中间复合物, 然后经过四元环过渡态(机理1)生成最终产物; (2) 硅苯与两个HX分子先形成中间复合物, 然后经过六元环过渡态(机理2)生成另一中间复合物, 该中间复合物脱去一个HX分子形成最终产物. 机理2 在动力学上远较机理1 有利. 1,2-及1,4-加成产物哪种优先形成由动力学控制且与X基团的种类有关. HX在气相中参与加成反应从易到难的次序为: HF>H₂O>NH₃. Si 原子上具有较强供电子和吸电子性质的取代基, 在热力学和动力学上均有利于反应的进行, 但具有较大体积的2,4,6-三甲基苯基取代基对反应反而不利. 四氢呋喃溶剂在热力学上不利于硅苯与HX的1,2-及1,4-加成反应, 在动力学上对HF或H₂O作为加成试剂的反应也不利, 但对NH3作为加成试剂的反应反而有利.