阳离子-π作用的研究进展

阳离子-π作用是一种存在于阳离子和芳香性体系之间的相互作用,与一些经典的作用(如氢键、静电和疏水相互作用)相比,被认为是一种新型分子间作用,普遍存在于生物体系中,对分子识别、蛋白质和核酸的结构与功能起着十分重要的作用.本文结合我们课题组的研究工作,对生物体内存在的典型的阳离子-π作用,以及有关阳离子-π作用的实验与理论计算研究进行综述.     

石杉碱甲类拟物的合成及药理研究1: (±)-14-氟石杉碱甲

用两种方法合成了(±)-14-氟石杉碱甲(6), 并测定了其抑制乙酰胆碱酯酶的生物活性。其抑制活性是(-)-石杉碱甲(1)的1/62。     

阳离子－π体系相互作用的理论研究 3: 碱金属阳离子－苯 复合物体系的量子 化学研究

运用abinitioHartree-Fock从头算,微扰MP2和密度泛函B3LYP方法在不同的基组水平上对碱金属阳离子－苯复合物体系的可能构型进行了自由优化,得到了复合物的能量最低构型为碱金属阳离子位于苯环平面的正上方,频率计算结果表明该结构为稳定结构.复合物的键长、原子净电荷、分子轨道、前沿轨道能量、Mullicken键级等都表明,碱金属阳离子和苯环碳原子之间的作用包含p-π作用方式,碱金属阳离子与苯结合时电子从苯环向碱金属阳离子转移,形成电荷转移复合物.它们之间的结合方式和氢键的结合方式相似,但计算得到的热力学参数表明复合物中碱金属阳离子与苯之间的结合强度远远大于典型的氢键,尤其是锂离子－苯复合物的生成焓已和普通的化学键相当.复合物的红外特征振动频率位于200^-^1附近,对应于碱金属阳离子垂直于苯环平面的来回振动,同时形成复合物后,原来位于3200cm^-^1的苯的C--H振动红外活性消失。     

有机光功能材料分子设计研究: I. 俘精酸酐类光致变色材料量 子化学研究

用AM1对呋喃基取代的六种俘精酸酐类分子开环体、闭环体基态与激发态的结构进行了优化,所得俘精酸酐1的开环体基态平衡几何结构与已有的实验结果一致。计算结果能较好地解释俘精酸酐的热稳定性和光致变色性能,对取代基对俘精酸酐结构的影响取得了一些新的认识。根据俘精酸酐1开环体上各碳原子的净电荷密度,讨论了它的^1^3CNMR波谱。     

有机光功能材料分子设计研究: I. 俘精酸酐类光致变色材料量 子化学研究

用AM1对呋喃基取代的六种俘精酸酐类分子开环体、闭环体基态与激发态的结构进行了优化,所得俘精酸酐1的开环体基态平衡几何结构与已有的实验结果一致。计算结果能较好地解释俘精酸酐的热稳定性和光致变色性能,对取代基对俘精酸酐结构的影响取得了一些新的认识。根据俘精酸酐1开环体上各碳原子的净电荷密度,讨论了它的^1^3CNMR波谱。     

石杉碱甲的合成及结构改造研究进展*

石杉碱甲是一高效、高选择性乙酰胆碱酯酶抑制剂, 由于其独特的药理特征和低毒性, 引起了人们的广泛注意。本文系统地综述了石杉碱甲的全合成方法、结构改造工作及构效关系的研究。     

8α-OH马尾杉碱B的结构鉴定: NMR谱分析及密 度泛函理论研究

从千层塔中分离得到了一新生物碱,图谱分析不能确定其相对构型,为此我们运用量子化学密度泛函方法对其进行了NMR理论计算。核磁共振理论模拟表明,8α-OH马尾杉碱B的化学位移值与实验值吻合得非常好。同时,理论研究与COSY,NOESY谱图的对照,以及偶合常数的分析、取代基效应的分析都进一步确证了该化合物的结构。此外我们的研究还表明,NMR的量子化学计算为天然产物的结构鉴定提供了一种新的工具。     

遗传算法与药物分子设计

本文对遗传算法及其近年来在药物设计中的应用进行了较为系统的介绍。遗传算法非常适合解决组合优化问题, 它在柔性分子构象搜寻、药效基团推测、蛋白质结构预测、分子对接、全新药物设计以及组合合成中都具有很大的应用潜力。     

配体-受体相互作用的计算机模拟及其在药物设计中的应用

配体-受体相互作用在许多生物过程中起重要作用, 计算机分子模拟技术和理论化学计算方法在配体-受体相互作用研究中得到了广泛的应用。本文综述了有关配体-受体相互作用分子模拟和理论计算的常用方法及其在药物设计中的应用。     

Cu催化偶联反应合成烷基芳基醚的DFT机理研究

本工作提出了Cu催化的2-(2-碘苯基)-1-乙醇分子内Ullmann C―O偶联反应机理, 并用密度泛函理论(density functional theory, DTF)计算验证. 催化循环从原位生成的亚铜配合物开始, 亚铜配合物经氧化加成生成Cu(III)配合物; Cu(III)配合物和反应物醇配位形成四配位Cu(III)配合物; 然后四配位Cu(III)配合物被O-卤键活化, 活化后进行配体交换; 最后经还原消除释放烷基芳基醚并再生催化剂. 量化计算显示叔丁醇离子不仅是一种碱而且还扮演催化剂物种的角色. 然后, 计算各步反应能垒表明配体交换是整个反应的决速步骤. 计算结果与实验结果吻合较好, 证明了计算机理的合理性.