取代基对2-脲基-4(1H)-嘧啶酮衍生物聚集行为的影响

UPy结构上的6位取代基会影响UPy结构上的离域π电子云的密度,6位取代基的给电子诱导效应越强,π电子云的密度越大,四重氢键的作用越强。脲基嘧啶酮结构即UPy结构的二聚体存在着最低的势能,表明该结构在体系内最为稳定。随着嘧啶环上的电子云密度增加,离域π键间的电子斥力增强,(001)晶面间距d逐渐增大。异氰酸酯结构的空间位阻的增大会阻碍UPy中的氢原子与相邻的嘧啶酮之间的接触,使得氢键作用强度减弱,同时较大的空间位阻会阻碍嘧啶环间的π–π相互作用,使得(001)晶面间距增大。     

取代基对2-脲基-4(1H)-嘧啶酮衍生物聚集行为的影响

2-脲基-4(1H)-嘧啶酮(UPy)结构上的6位取代基会影响UPy的离域π电子云的密度,6位取代基的给电子诱导效应越强,π电子云的密度越大,四重氢键的作用越强。脲基嘧啶酮结构即UPy结构的二聚体的势能最低,表明该结构在体系内最为稳定。随着嘧啶环上的电子云密度增加,离域π键间的电子斥力增强,(001)晶面间距逐渐增大。异氰酸酯结构的空间位阻增大会阻碍UPy中氢原子与相邻嘧啶酮之间的接触,使得氢键作用强度减弱;同时,较大的空间位阻会阻碍嘧啶环间的π-π相互作用,使得(001)晶面间距增大。     

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.     

取代基结构-活性关系对电化学降解取代苯胺的影响

以Na2SO4为支持电解质, 使用Ti/PbO2电极, 研究了带有推电子基(—CH3)和吸电子基(—NO2, —Cl)的邻或对位取代基苯胺类化合物的电催化氧化降解过程. 研究结果表明, 带有取代基苯胺类化合物的氧化降解是在羟基自由基进攻下生成氨基酚类化合物, 然后在电极表面失去电子生成苯醌继续氧化的过程. 带有推电子基团苯胺的电催化降解速度比带有吸电子基团的苯胺降解速度快, 这是因为推电子基团使苯环电子云密度提高, 有利于羟基自由基的进攻; 吸电子基团使苯环电子云密度降低, 不利于羟基自由基的进攻. 由于阴极还原反应的作用, 化学反应活性和电化学反应活性并不完全一致. 氯代苯胺在羟基自由基进攻下—Cl离去, 以Cl-离子形式进入溶液中, 被氧化生成有效氯, 加快降解反应速度. 硝基虽然是强吸电子基, 但是可以转化为对苯二胺, 进一步活化苯环, 其降解速度较快.     

几种B环间位取代异黄酮衍生物的核磁共振谱理论研究(英文)

在B3LYP/6-31G**水平下优化了几种B环间位取代异黄酮衍生物的几何构型,在B3LYP/6-311G**水平下计算了该类化合物的核磁共振谱。研究结果表明:在1E!1H和2E～2H中的分子内氢键,其键长为0.1668nm,使整个分子形成一个四环的交叉共轭体系。从9位羟基取代对异黄酮衍生物NMR数据的影响来看,相邻的碳和相邻的氢化学位移的减少是由于电子云密度的增加和屏蔽作用的加强。而相邻碳的化学位移增加更大。此外,从取代基对化学位移的影响进行了讨论。邻对位氢的化学位移与取代基使苯环电子云密度增大的趋势相一致。A环和C环上的氢基本不受取代基的影响。对位碳的化学位移则与取代基使苯环电子云密度增大的趋势相反,邻位碳的化学位移变化趋势不明显。     

内消旋和外消旋-2,3-二异丁酰氧-2,3-二苯基丁二腈的晶体结构和分子结构: 受-授取代基效应对分子构象的影响

1979年Viehe等人提出了受-授取代基效应(capto-dative substituent effect)的概念,认为在六取代乙烷(1)中,除吸电子取代基CN外,有给电子取代基R,则1比较容易均裂成取代甲基自由基2。近年来,受-授取代基效应引起了许多研究者的兴趣,但对具有受-授取代基的多取代乙烷的分子结构和晶体结构,尚鲜见报道。     

N-甲基二乙醇胺的异常反应研究

在有机合成反应中常使用甲基磺酰氯与醇反应,将羟基转化为易于离去的甲磺酸酯基。在近期的实验中,我们却发现N-甲基二乙醇胺同甲基磺酰氯反应生成的是羟基被氯取代的产物。我们设计了一系列实验推测生成氯取代产物的关键原因是在反应过程中生成了三元环的氮鎓离子过渡态,而形成这一过渡态必须满足的条件是:氮原子与羟基之间相隔两个碳原子,氮原子有足够的电子云密度,氮原子周围的空间位阻不能太大。     

从核磁共振的化学位移探讨取代苯亲电取代反应的活性和区域选择性

亲电取代反应是一类基本的有机反应,其中以苯环上的亲电取代反应最常见。该反应的反应活性及反应的位点与苯环上已有的取代基有很大的关系。本文从波谱学的角度,利用核磁数据,阐述了已有的取代基如何影响苯环的电子云密度,进而影响苯环亲电取代反应的活性和取代的位置。本文视角新颖,将对学生的学习及科研产生启发。     

一种新型的分子内激基缔合物——双-β-萘基烷烃及其衍生物分子内激基缔合物的研究

本文报道几种双-β-萘甲酸多次甲基二醇酯及双-β-萘基烷烃次甲基链上被极性基团取代的衍生物的合成及其荧光谱。结果表明,它们都能形成分子内激基缔合物,对于双-β-萘甲酸多次甲基二醇酯来说,其分子内激基缔合物的荧光强度与链长有关,以三次甲基链为最大。对于双-β-萘基烷烃取代衍生物来说,由于吸电子基团的引入使两个萘环的电子云密度不等,它们所形成的分子内激基缔合物的荧光峰都比未取代的1,3-双-β-萘基丙烷有所蓝移。在极性溶剂乙腈中其分子内激基缔合物的荧光峰的位置虽然不变,但I_E/I₂值则有所降低,表现出既不完全与激基缔合物相同,又不完全与激基复合物相同的性质。     

取代基对1-甲基尿嘧啶与N-甲基乙酰胺氢键复合物中氢键强度的影响

使用密度泛函理论B3LYP方法和二阶微扰理论MP2方法对由1-甲基尿嘧啶与N-甲基乙酰胺所形成的氢键复合物中的氢键强度进行了理论研究, 探讨了不同取代基取代氢键受体分子1-甲基尿嘧啶中的氢原子对氢键强度的影响和氢键的协同性. 研究表明: 供电子取代基使N－H…O＝C氢键键长r(H…O)缩短, 氢键强度增强; 吸电子取代基使N－H…O＝C氢键键长r(H…O)伸长, 氢键强度减弱. 自然键轨道(NBO)分析表明: 供电子基团使参与形成氢键的氢原子的正电荷增加, 使氧原子的负电荷增加, 使质子供体和受体分子间的电荷转移量增多; 吸电子基团则相反. 供电子基团使N－H…O＝C氢键中氧原子的孤对电子轨道n(O)对N－H的反键轨道σ^*(N－H)的二阶相互作用稳定化能增强, 吸电子基团使这种二阶相互作用稳定化能减弱. 取代基对与其相近的N－H…O＝C氢键影响更大.     

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.     

共轭CN与非共轭CF3吸电子取代基对PPV类衍生物分子结构及光电性质的影响

运用密度泛函DFT B3LYP／6-31G(d)方法对CN和CF3吸电子基团取代的PPV类衍生物的三聚体进行了几何构型优化,并采用含时密度泛函TD-DFT、B3LYP／6-31G(d)方法计算了其相应化合物的紫外吸收光谱．通过对CN和CF3取代的PPV类衍生物的分子几何结构、前线分子轨道能级、电子云分布规律的分析,从理论上解释了共轭CN与非共轭CF3吸电子取代基对其光谱性质影响的差异：前者使相应PPV类衍生物的吸收光谱发生红移,后者则发生蓝移．计算结果还表明用TD-DFT方法计算该体系的紫外吸收光谱值与实验数据吻合得很好;另外引入CN和CF3基团之后,使其相应的PPV衍生物的LUMO能级降低,电子亲合势增加,都是很好的电子传输材料．     

取代基对α-氨基乙腈热解反应影响的研究

用MINDO/3方法洋细研究了取代基对α-氨基乙腈热消除反应的影响. 研究表明, 对于孤立分子的气相反应, 给电子基使活化势垒降低, 吸电子基使活化势垒上升; 而对OH~-催化下的反应, 给电子基和吸电子基均使活化势垒上升.     

羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖制备的可控性研究

用壳聚糖与缩水甘油三甲基氯化铵反应制备羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖,所得产物的结构受壳聚糖分子量和脱乙酰度、反应温度、反应时间、壳聚糖与缩水甘油三甲基氯化铵投料比的影响。实验结果表明：随着反应温度升高,羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖的取代度增加,在70～80℃达最大;反应时间增加,取代度增加,产物分子量降低。缩水甘油三甲基氯化铵与壳聚糖比例达3：1前取代度随比例升高而增加。脱乙酰度和分子量越大的壳聚糖其季铵盐取代度越高。控制反应温度在30～90℃,反应时间3～10h,投抖比为1：1～4：1,可以得到取代度15％～909／6,分子量1万到100万的羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖。     

端炔与对亚甲基苯醌的1,6-加成

为了合成selaginellin家族天然产物,我们开发了炔锂和对亚甲基苯醌的1,6-加成反应。研究了此反应的反应条件及底物适用范围和限制。结果表明,对亚甲基苯醌苯环上的取代基对反应速率和产率有显著的影响:吸电子基团增加其亲电性,使反应变快,并且可以得到较高的产率;与此相反,给电子基团则降低了对亚甲基苯醌的亲电性,反应变慢,并且表现出可逆性,产率变低。端炔对反应影响很小,均能得到高产率的产物。本方法可用于快速构建selaginellin家族天然产物的骨架结构。     

氟代十二顶点碳硼烷结构和非线性光学性质的理论研究

采用密度泛函理论(DFT)方法,计算并分析了四氟取代十二顶点碳硼烷及其衍生物的结构和非线性光学(NLO)性质.结果表明,改变四氟碳硼烷取代基的共轭性或给吸电子能力,会使分子中碳硼笼原子间距离发生改变.碳硼烷取代基的给吸电子能力越强,其偶极矩越大.分子极化率随取代基共轭性和体积的增加而增大.引入强吸电子基或增加四氟碳硼烷取代基的共轭性,可使其二阶NLO响应明显增强.通过分析分子的电子光谱和对应的分子轨道组成可知,第一超极化率最大的分子4a’发生碳硼笼到并苯取代基的电荷转移.     

有机化学教学疑难问题解析

碳碳双键（烯键）也是可以进行亲核加成的,这是当双键的电子云密度被强吸电性取代后两个反应就是著名的Michael缩合反应,通过一个碳负离子对α、β-不饱和拨基化合物或腈的加成而达到增长碳链的目的。     

氨甲酰基硅烷与酮反应合成α-硅氧基酰胺衍生物

N,N-二甲基氨甲酰基三甲基硅烷与一系列芳基酮、不饱和芳基酮在无水无氧、105℃、甲苯作溶剂的条件下反应,合成了α-三甲基硅氧基酰胺衍生物,收率60%~89%,其结构用元素分析、1H NMR、13C NMR和IR等方法进行了表征.烷基烷基酮、烷基芳基酮、烷基不饱和芳基酮与N,N-二甲基氨甲酰基三甲基硅烷不反应.通过研究反应的影响因素发现,反应底物酮中与羰基相连的芳环上取代基的电子效应是该加成反应的重要影响因素,芳环上取代基的给电子能力越強,反应越慢.     

烯烃及α,β-不饱和醛、酮在气相中的无催化环氧化反应

概述了碳碳双键在气相中无催化环氧化反应研究方法、反应机理、测定了2－甲基丙烯醛与过氧化乙酰基在393K和413K时环氧化反应的速率,实验结果表明，不同结构烯烃的环氧化反应速率主要取决于双键所连取代基的性质，取代基的给电子能力越强环氧化反应速率越快。     

甲基芳烃的侧链溴化新方法研究

溴苄类化合物在医药、农药和染料等领域有广泛的应用, 在以往的报道中由甲基芳烃制备溴苄类化合物的方法都是采用自由基的历程进行的. 报道了一种以甲基芳烃与三溴化硼直接反应采用非自由基的历程制备系列溴甲基芳烃的新方法. 该方法反应条件温和、收率高、选择性好. 在考察电子效应和位阻效应时发现: 该方法对不同取代基的底物适应范围广, 带推电子取代基对反应有利; 取代基位阻有一定影响但是没有吸电子基团显著, 吸电子基团降低产率. 同时, 在研究溶剂、温度、三溴化硼用量和时间对反应的影响时找到了最佳反应条件.