5-羟基-7,4′-二甲氧基二氢黄酮分子结构的理论计算研究

分别应用Hartree—Fock从头算方法和B3LYP密度泛函方法从黑沙蒿中分离得到的5-羟基-7，4’-二甲氧基二氢黄酮分子的几何构型进行优化，并采用规范不变原子轨道GIAO法，进行核磁共振化学位移计算，得到其两种构型的结构参数和NMR化学位移值。并对理论计算值与实验值的误差进行了统计分析、由计算结果推测该化合物分子结构中C（2）上的H在B位，即C（2）的绝对构型为S型．     

4，4′-二甲氨基二苯乙烯双光子吸收理论研究——溶剂效应

对最近实验室合成的分子材料4，4′-二甲氨基二苯乙烯的双光子吸收特性在从头计算的基础上进行了理论研究。理论模型是建立在密度泛函理论的基础上的。利用含时的密度泛函理论来计算分子的非线性光学性质，而溶剂效应则通过自洽响应场方法的极化连续模型来模拟。计算结果表明，三态模型可以很好地给出该分子在低激发态范围内的双光子吸收截面。随着溶剂极性的增加，单光子波长红移，双光子吸收截面增加。双光子吸收截面的大小和实验给出的结果符合得较好。     

4-羟基-3-甲氧基肉桂酸的二阶非线性光学性质研究

分析了4羟基3甲氧基肉桂酸的分子结构特点,研究了其二阶非线性光学性质和固体样品的透光性能.结果表明它具有很强的二次谐波产生和较宽的透光波段,截止吸收波长λ_cut-off=420nm;抗光伤实验表明,该化合物具有较高的抗光伤阈值.计算了其分子二阶非线性光学系数β,并与相应的衍生物作了比较研究. 关键词： 4-羟基-3-甲氧基肉桂酸 二阶非线性光学性质 透光性能     

氧原子和甲基自由基反应机理的理论研究

用分子轨道从头算和密度泛函理论（DFT）中的B3LYP方法以及适中基组6－311＋G（2df,2p)对氧原子与甲基CH3反应进行了系统的研究。计算给出了通道上各斑点物种的构型参数、振动频率和能量。结果表明：CH2OH比CH3O稳定,能量约低26．63kJ/mol,且生成氢和甲醛为其最主要反应通道。     

7-羟基香豆素红外光谱的密度泛函理论研究

红外光谱是化合物结构鉴定的重要信息来源,对天然有机药物的分子结构及其生物活性研究意义重大。而随着理论计算方法更加合理、计算精度不断提高,理论计算在红外光谱模拟、振动模式归属指认等方面优势更加明显,对红外光谱解析等实验研究具有重要参考价值。本研究利用密度泛函理论(density functional theory, DFT)/B3LYP方法,在6-311G(d,p)基组水平对7-羟基香豆素进行了几何结构优化和红外光谱计算,得到稳定结构及全部振动模式。计算结果显示7-羟基香豆素红外光谱吸收峰主要分布于波数3 700～3 500,3 150～3 000,1 750～1 400,1 400～1 000,1 000～50 cm-1几个区域。除波数3 700～3 500,3 150～3 000 cm-1范围内振动相对独立,分别归属为O—H伸缩振动和芳环C—H伸缩振动外,其他几个区域均较为复杂,谱峰不同程度由多个振动模式叠加而成。最后,根据振动模式理论及振动图像分析,对所有振动模式进行了详细指认。并通过线性回归方法,利用相关系数值r研究了7-羟基香豆素红外光谱主要吸收峰波数理论计算值和实验数据的相关性。结果表明,计算值和实验值基本吻合,相关系数值等于0.998 5,相关性较好;采用密度泛函理论在该基组水平对7-羟基香豆素红外光谱的理论计算较为可靠。     

(6aR,11aR)-3-羟基-4,9-二甲氧基紫檀烷分子的晶体结构

从多刺锦鸡儿 (豆科 )中分离得到一个紫檀烷型化合物— (6aR ,11aR) 3 羟基 4,9 二甲氧基紫檀烷 ,通过红外光谱、质谱、核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、氢核 氢核相关谱、异核多量子相干谱和异核多键相干谱进行结构鉴定 .其单晶经X射线衍射测试表明 ,该化合物晶体属单斜晶系 ,空间群为P2 1 ,化学式为C1 7H1 6 O5,Mr =3 0 0 .3 0 .晶胞参数为 :a =6.4778(13 ) ,b =12 .63 1(3 ) ,c=8.83 68(18) ,β =95 .80 (3 ) o,V =719.3 (3 ) 3,Z =2 ,Dc=1.3 86Mg/m3,F(0 0 0 ) =3 16,μ =0 .10 2mm- 1 .结构由直接法解出 ,用全矩阵最小二乘法修正 ,最终偏离因子R =0 .0 3 3 2 ,wR =0 .0 862 .该分子由一个苯并吡喃环和苯并呋喃环组成 ,X射线衍射测试表明其绝对构型为顺式紫檀烷型     

β-萘黄酮和β-二氢萘黄酮类化合物的13C-NMR研究

本文研究了14种β-萘黄酮和β-二氢萘黄酮类化合物的¹³C化学位移,发现其变化规律和单黄酮无大差异。通过COSY,HETCOR,HETCOLOC等2D-NMR谱和PBB,DEPT,QUAT,SELDEPT等碳谱实验指定了它们的碳的全部归属。     

5,7-二羟基黄酮与牛血清白蛋白相互作用的研究

用荧光光谱(FS)和紫外光谱(UV)法研究了5,7-二羟基黄酮与牛血清白蛋白之间的相互作用.实验结果表明,5,7-二羟基黄酮与BSA形成基态复合物导致内源荧光淬灭,淬灭机理主要为静态淬灭.该反应的结合常数4.16×107 L/mol,结合位点数n=1.5;并用同步荧光技术考察了5,7-二羟基黄酮对BSA构象的影响.     

3-氨基-5-巯基-1,2,4-三唑与Ag(I)配位作用的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论B3LYP方法研究3-氨基-5-巯基-1,2,4-三唑与Ag(I)的配位特点.计算结果显示,ad-L配体配位能力显著高于中性配体L,其中SN配位模式稳定化能高于中性配体约443.8kJ/mol,且N2模式稳定化能高于中性配体约336.8 kJ/mol;而p-L配体相互作用能和稳定化能均为负值.自然键轨道(NBO)分析显示配体与Ag(I)间存在较强轨道作用.静电势分析发现,L配体最负静电势出现在N1、N2原子周围,因此N1、N2位点更易与Ag(I)配位; ad-L配体静电势为负,因此与Ag(I)作用增强,而质子化的配体p-L静电势为正,因此不易与Ag(I)配位.     

3-氨基-5-巯基-1,2,4-三唑与 Hg(Ⅱ)配位作用的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论B3LYP方法研究3-氨基-5-巯基-1,2,4-三唑与Hg(Ⅱ)配位作用特点.计算结果显示,中性配体L的N位点与巯基S位点配位能力近似;而阴离子配体ad-L对Hg(Ⅱ)的配位能力显著增强,与L-N2-Hg及L-S7-Hg配位模式相比,稳定化能分别提高约951.0、960.1 kJ/mol;但阳离子配体p-L配位稳定化能为正.进一步应用DFT化学势和自然键轨道(NBO)分析阴离子配体对Hg(Ⅱ)间存在较强配位作用原因.     

负离子全金属团簇Ga2-4的芳香性的从头算理论研究

运用密度泛函理论的三种方法(B3LYP、B3PW91、PW91PW91)与Mller-plesset二级微扰方法(MP2)和极化分裂阶基基组6-311+G(3df),对二阶负离子全金属团簇Ga2-4与多种一阶负离子团簇MGa-4(M=Li、Na、Cu)稳定构型与振动频率作了计算,其中二阶负离子全金属团簇Ga2-4最稳定的构型是正方形结构(D4h).接着,从团簇结构、非局域π电子数目、分子轨道图形和Ga2-4同MGa-4在结构与谐振频率、谐振模式的对比等多方面论述了Ga2-4正方形结构(D4h))的芳香性特征.     

3,5-二甲氧基苯甲醇振动光谱的研究

实验测量了3,5-二甲氧基苯甲醇(L₁OH)分子的拉曼和红外光谱,运用密度泛函理论(DFT)采用B3LYP混合泛函和6-311G(d, p)基函数组,计算了该分子的平衡构型和振动频率。结果表明：理论计算出的振动频率值和实验观测值吻合得较好。同时采用简正振动分析方法得到了各振动频率的势能分布(PED),从而对L₁OH分子的振动频率归属做出了全面指认。已有文献中还未见有对L₁OH分子振动光谱研究的报道。     

3,22-二羟基何伯烷的单晶结构及波谱学数据

利用三异丁基硼氢化锂（L-selectride）试剂还原3-氧代-22-羟基何伯烷得到单一构型的3α,22-二羟基何伯烷和3β,22-二羟基何伯烷.在此基础上,通过X-射线单晶衍射实验确认了3β,22-二羟基何伯烷的绝对构型,并完整归属了该类化合物的¹H和¹³C NMR数据.本文的方法亦可用以制备其他使用常规方法难以分离的α-和β-异构体.     

8-羟基喹啉螯合Cu~(2+)的密度泛函理论研究

为揭示8-羟基喹啉树脂对Cu~(2+)高选择性吸附的本质原因,采用密度泛函B3LYP方法系统研究8-羟基喹啉与Cu~(2+)配位作用方式与作用特点.能量计算结果表明去质子的8-羟基喹啉阴离子与Cu~(2+)作用最强,相互作用能最高,其次是反式8-羟基喹啉,而顺式配体作用最弱;同时,金属离子与一个配体配位所得产物LCu~(2+)与配体配位能力显著降低.轨道分析表明金属离子主要以3d轨道与配体的2p轨道重叠,且以σ成键作用为主.静电势计算结果显示去质子的8-羟基喹啉阴离子静电势最负,导致配位能力明显高于中性配体;且金属离子与配体配位后,正的静电势显著降低,由此导致与配体配位能力减弱.     

2,4,6-三甲氧基苯-1-O-D葡萄糖苷的核磁共振谱的理论研究

应用规范不变原子轨道GIAO法,分别在HF/6-311+G(2d,p)//B3LYP/6-31G(d)和HF/6-311+G(2d,p)//B3LYP/6-31G(d,p)水平上,计算了从卫茅科南蛇藤属植物苦皮藤中分离鉴定出的2,4,6-三甲氧基苯-1-O-D葡萄糖苷(化合物1)的α和β分子构型的1HNMR和13CNMR的化学位移值,并对理论计算值与实验值的误差进行了统计分析,其中β分子构型的计算值与实验值较为接近,结合α和β分子构型的总能量计算值,预测化合物1分子应择型于β构型,即为2,4,6-三甲氧基苯-1-O-β-D葡萄糖苷,这与根据糖的端基质子化学位移和耦合常数实验值(δH=4.81,J=7.3Hz)推断的结论相吻合,进一步说明理论计算的合理性.     

基于ESIPT机理检测Al3+荧光探针分子结构和电子光谱的理论研究

本文应用密度泛函理论（DFT）和含时密度泛函理论（TD-DFT）方法,研究了具有激发态分子内质子转移（ESIPT）特性的3-羟基黄酮（3HF）及其两种氰基和氨基取代衍生物（3HF-CY和3HF-AM）作为水溶液中Al3+离子检测的荧光探针分子结构和电子光谱性质. 计算得到了与ESIPT过程相关的键长、键角以及势能曲线,模拟计算了单独分子和分子@Al3+复合物的吸收和荧光光谱. 结果表明,氰基或氨基的引入均会抑制3HF的质子在基态（S0）或激发态（S1）的转移. 而从得到的吸收光谱可以看出,在3HF中引入吸电子基团氰基可以引起其吸收光谱的红移,而给电子基团氨基的引入则出现相反现象. 此外,与3HF-AM的荧光光谱相比,3HF-AM@Al3+复合物发生了75.88 nm的蓝移,由此推测3HF-AM与水中的Al3+反应后,在光激发下溶液荧光会由绿色转变为紫色,表明3HF-AM分子可以作为有效检测水中Al3+的荧光探针.     

2,3-二取代喹唑啉-4(3H)-酮化合物结构和活性的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论中的广义梯度近似(DFT/GGA)方法,在PW91/DNP水平上研究了21种2,3-二取代喹唑啉-4(3H)-酮化合物的结构、化学活性和前线轨道.结果表明:此类化合物的能隙E_g大部分都在3.50~3.60 e V之间,其中在喹唑啉环3位上取代甲氧基苄基,或是在8位上取代甲基,化合物的能隙降低,而且甲氧基在苄基的间位比对位降低得更厉害.通过比较还发现,2,3-二取代喹唑啉-4(3H)-酮化合物对水稻纹枯菌(Rhizoctonia solani bacteria)的杀菌活性与哌啶并噻吩并嘧啶酮衍生物对水稻纹枯菌的杀菌活性相当,而哌啶并噻吩并嘧啶酮衍生物比2,3-二取代喹唑啉-4(3H)-酮化合物对苹果轮纹病(Botryospuaeria gregaria bacteria)杀菌活性好.     

5,7'-(亚甲胺基)-二-8-羟基喹啉及其衍生物的密度泛函理论计算

在B3LYP/6-31G(d)水平上对5,7'-(亚甲胺基)-二-8-羟基喹啉及其5种衍生物进行了几何构型全优化,探讨了喹啉不同位H被吸电子基团CN及羟基O被S原子取代对分子电离势(Ip)、电子亲和势(EA)、电荷转移、前线轨道能量和电子光谱等性质的影响.用含时密度泛函理论(TD-DFT)计算了分子在气相及液相的吸收光谱,计算结果与实验值基本符合.取代基对5,7'-(亚甲胺基)-二-8-羟基喹啉锌分子的性质有较大影响.电子亲和势计算表明,该类化合物的电子亲和势较大,都是较好的电子传输材料.     

新型荧光探针光猝灭的光物理机制含时密度泛函理论计算

3-羟基黄酮(3-HF)是二代新型荧光分子探针的典型代表,用高精度的量子化学计算方法—密度泛函理论对3-羟基黄酮的光物理机制进行研究。计算了3-羟基黄酮分子在理想状态下的最优构型,电荷布居和激发光谱。得到3-羟基黄酮荧光的发射光谱,从而分析出3-羟基黄酮分子内质子转移的光物理循环图,解释其光物理机制。通过与实验值的对比,计算所得分子构型合理有效,激发光谱谱峰位置切合实际。该工作只是用量子化学计算方法在分子荧光探针领域进行光物理响应机制分析的初步探索,可以为该领域提供有价值的理论参考。     

5,7¢-(亚甲胺基)-二-8-羟基喹啉及其衍生物的密度泛函理论计算

在B3LYP/6-31G(d)水平上对5, 7¢-(亚甲胺基)-二-8-羟基喹啉及其5种衍生物进行了几何构型全优化, 探讨了喹啉不同位H被吸电子基团CN及羟基O被S原子取代对分子电离势(IP)、电子亲和势(EA) 、电荷转移、前线轨道能量和电子光谱等性质的影响. 用含时密度泛函理论(TD-DFT)计算了分子在气相及液相的吸收光谱, 计算结果与实验值基本符合. 取代基对5, 7¢-(亚甲胺基)-二-8-羟基喹啉锌分子的性质有较大影响. 电子亲和势计算表明, 该类化合物的电子亲和势较大, 都是较好的电子传输材料.