单嘧磺隆除草剂水解机理的理论研究

用量子化学中密度泛函B3LYP方法在6-31G*水平上, 对单嘧磺隆的水解机理进行了理论研究. 优化了反应过程中反应物、中间体、过渡态及产物的几何构型, 并对各个过渡态和中间体进行了振动分析确认其真实性. 结果表明: 在碱性条件下, 水解反应主要经历一个五元环的过渡态TS1, 该反应速控步骤的能垒为25.7 kJ/mol; 在中性条件下, 水解反应涉及到一个三元环的过渡态和两个四元环的过渡态, 反应的速控步骤为M3'＋H₂O→TS2', 能垒为236.5 kJ/mol. 从能量上看, 碱性条件更有利于水解反应的进行, 与实验结果吻合. 同时, 我们还考虑了溶剂效应对水解反应的影响.     

具有生物活性的N-苯基-N'-(1,3-噻唑-2-基)-1,2,3-苯并噻二唑-7-甲脒的 晶体结构与理论计算

本文设计合成了一种新的植物激活剂先导化合物的衍生物N-苯基-N′-(1,3-噻唑-2-基)-1,2,3-苯并噻二唑-7-甲脒,并进行了元素分析、1HNMR、IR和MS测定。采用密度泛函理论在B3LYP/6-311 +G*水平上对该化合物进行了分子几何结构全优化和频率计算,计算表明,该分子结构中存在N－H···N分子内氢键,从而使分子更加稳定;计算结果还得到分子的红外与拉曼光谱以及不同溶剂相下的电子吸收光谱和不同温度下的热力学性质,为该类化合物构效关系的研究奠定了基础。     

三种磺酰脲类除草剂水解反应机理的理论研究

采用量子化学从头算方法在HF/6-31G(d)水平上对氯磺隆、甲嘧磺隆和氟嘧磺隆三种典型的磺酰脲类除草剂在酸性和中性条件下水解反应的机理进行理论研究,分别优化了各反应途径中反应物、过渡态、中间体以及产物的几何构型,并通过振动分析确定反应的过渡态和中间体的真实性。同时,在B3LYP/6-31G(d)水平上计算各驻点的单点能,以及溶剂效应对水解反应的影响。从能量上看,酸性条件更有利于水解反应的进行,与实验结果较为吻合.     

单嘧磺隆原药组成的定性和定量分析

磺酰脲类除草剂作用于乙酰乳酸合成酶(ALS),对温血动物几乎无毒,磺酰脲活性分子必须含有胍桥,在胍桥间位须为双取代,而对位不能有任何取代基,分子中还须有一个杂环系统,前文从室内筛选出发,发现部分单一取代杂环的磺酰脲化合物也具有足够的除草活性,     

三种五元化合物的荧光光谱的量子化学研究

采用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法,在6-31G^*水平上对三种五元杂环物质进行了构型优化,对优化后的构型做振动分析,均未出现虚频率。在此基础上通过轨道分析,探索了分子内部电子跃迁的机理。结果表明,这三种五元化合物HOMO到LUMO的跃迁是电子从C1、C2、C3和C4转移到杂原子(吡咯中的N原子,呋喃中的O原子和噻吩中的S原子)上,并在6-31G^*水平上用单激发组态相互作用(CIS)方法分别计算了三种物质的荧光光谱,所得计算结果与实验值基本符合。     

水杨酸类糖酯化合物的合成及其生物活性

将水杨酸及乙酰水杨酸分别与溴代糖作用, 合成了10个水杨酸类糖酯化合物. 所有化合物经元素分析和1H NMR确认了其结构, 并证明产物为β-构型, 反应具有立体专一性. 生物活性初步测定结果表明, 该类化合物具有一定的诱导活性, 且一些化合物的诱导活性好于水杨酸.     

5-叔丁基-5-(1'-羟基-2'-甲基丙基)-2,2-二甲基-1,3-二氧六环的合成研究

为得到3,4-二取代双环硫化磷酸酯的中间体5-叔丁基-5-(1'-羟基-2'-甲基丙基)-2,2-二甲基-1,3-二氧六环, 通过5-叔丁基-5-甲酰基-2,2-二甲基-1,3-二氧六环与异丙基溴化镁反应没有得到目标化合物, 而得到了还原产物, 改用异丙基锂代替异丙基溴化镁反应后得到目标化合物, 通过超声波辅助反应, 大幅度提高了反应收率.     

TMS的NMR量子化学计算

分别用HF/4-31G(Si=6-21G)、B3LYP/6-31G(D)、B3LYP/6-31G、HF/6-31G、MP2/6-31G(D)对TMS进行了结构优化,在此基础上,用Hartree-Fock、B3LYP理论水平下,分别用不同的基组6-31G、6-31++G(D,P)、6-311+G(2D,P)、6-311++G(D,P)进行NMR的计算;在MP2理论水平上,用STO-3G、3-21G、4-31G、6-31G、6-31G(D)、6-31++G(D,P)等基组进行NMR的计算.并用GAUSSION98程序所给出的四种计算NMR的方法:GIAO、IGAIM、CSGT、SINGLE GAUGE ORIGIN,分别在上述基础上进行了TMS的屏蔽值的计算.研究结果表明,就理论水平而言,DFT(B3LYP)比HF计算结果要好,而且基组越大,计算精度越高,但有一饱和基组存在.就计算方法而言,用GIAO有利于计算精度的提高.计算结果与实验值基本上吻合.     

C-F键核自旋偶合常数的理论研究

利用密度泛函中B3LYP方法,选择6-31G**3基组, 研究了四组分别为10、20、30、40个分子的C-F键的核自旋偶合常数,由此拟合出4个计算核自旋偶合常数的公式,并用4种化合物分别进行检验,理论计算值较好地与文献值相符合.     

N-异丙基-N’-(1,3-噻唑-2-基)-1,2,3-苯并噻二唑-7-甲脒的光谱与热力学性质

采用密度泛函理论在B3LYP/6-311+G~*水平上对N-异丙基-N′-(1,3-噻唑-2-基)-1,2,3-苯并噻二唑-7-甲脒分子进行了理论计算研究,得到分子的红外与拉曼光谱,电子吸收光谱以及不同温度下的热力学性质,为该类化合物构效关系的研究奠定了基础.计算结果表明,该分子结构中存在N-H…N分子内氢键,分子结构中存在较强的共轭效应,从而使分子较稳定.红外最强吸收峰出现在1663 cm~(-1),对应N-H的面内摇摆振动.分子具有较好的紫外光谱活性,其最大吸收在382 nm,属于紫外可见光区,来源于HO-MO到LUMO的π→π~*电子跃迁.随温度的升高,标准摩尔焓、标准摩尔熵、标准摩尔热容均呈二次函数增大.