聚醚醚酮链结构与反应的模型化合物的量子化学研究

利用ＡＭ１方法对聚醚醚酮模型化合物全优化，结果为：芳环平均相互扭转角为３３．０度，桥键角１１７．０－１１８．０度，其分子结构拓扑图形表明：所有苯环（核）为平面构型，但其内角扭曲；其氢原子对苯环构型无实质性贡献，在更长链的计算中，冻结苯核与氢原子也得出满意结果，根据Ｍｕｌｌｉｋｅｎ键序与电荷讨论了醚交换与磺化反应。     

COCl2…NH3和COCl2…H2S体系的理论研究

在MP2水平上,用aug-cc-pVTZ基组对COC l2…NH3和COC l2…H2S体系进行几何优化和频率计算,同时使用Counterpoise技术进行BSSE校正,分别得到4个COC l2…NH3和2个COC l2…H2S无虚频的稳定结构:N(S)…C连接的构型(Ⅰ,Ⅱ,Ⅴ)和N(S)…C—lC直线型连接的构型(Ⅲ,Ⅳ,Ⅵ).第一类构型比第二类构型相互作用能更大、更稳定.在得到的6个稳定络合物中,络合物Ⅰ是最稳定的.     

磷炔R-C≡P(R=-BH2,-CH3,-NH2,-OH)及其异构体的稳定性

采用 B3LYP和 CCSD(T)方法对 R-C≡ P(R=-BH2, -CH3,-NH2, -OH)体系进行了理论研究 .结果表明,含 C≡ P三键的异构体 BH2-C≡ P和 CH3-C≡ P在各自的体系中分别是热力学最稳定的结构 .而在 HO-C≡ P和 NH2-C≡ P体系中,热力学最稳定的结构却是 H-P=C=O和含 C≡ N三键的 N≡ C-PH2.动力学理论研究表明,没有相关实验研究的 R-C≡ P(R=-BH2,NH2)体系中共有 5种异构体是动力学稳定的 .在 HO-C≡ P体系的 2种动力学稳定的异构体中, H-P=C=O连接方式的异构体已被实验所证实,而另外一种 HO-C≡ P连接方式的异构体的动力学稳定性较高,实验中可以观察到 .对于 CH3C≡ P体系,研究所预示的 2种动力学稳定的异构体中 CH3-C≡ P已被实验证实,从理论上推测另一种动力学稳定性较高的异构体 HC≡ C-PH2在实验中也可以检测到.     

C40异构体的结构和稳定性的理论研究

利用Gaussian98程序,采用密度泛函(DFT)方法中的B3LYP,选用6-31G基组对富勒烯(Fullerene)C40的6种异构体[D5d,Td,D2h,C3v,D2(Ⅰ),D2(Ⅱ)]进行了几何构型优化,其中,对于Td对称性的C40由于易发生Jahn-Teller畸变,则降低其对称性为D2d,再进行优化.对它们的平衡几何和电子结构进行了比较具体的分析,同时,根据计算得到的总能量推断出这6种异构体的稳定性顺序是D2(Ⅰ)>D5d>Td>C3v>D2h>D2(Ⅱ).     

人类谷胱甘肽硫转移酶家族等位基因蛋白B与抑制剂作用模型的理论研究

采用分子动力学模拟方法系统地研究了谷胱甘肽硫转移酶家族(Glutathione S-transferases,GSTs)的等位基因蛋白B(GSTP1*B)与抑制剂利尿酸(EA)以及EA的谷胱甘肽(GSH)共轭物EAG(I),EAG(O)的具体结合方式.抑制剂及其谷胱甘肽共轭物与蛋白的相互作用能计算结果及分子动力学轨迹的统计分析结果表明,GSTP1*B与EA的谷胱甘肽共轭物的结合能力优于其与EA的结合能力,Phe8,Arg13,Trp38和Tyr108是作用过程中的关键残基,对稳定抑制剂及其谷胱甘肽共轭物在GSTP1*B的G和H位点的构象具有重要的作用.通过对构象的统计分析发现,残基Phe8和Tyr108与GSTP1*B酶对抑制剂的选择性密切相关.     

人类A3腺苷受体拮抗剂1,2,4-三唑并[1,5-α]喹喔啉衍生物的QSAR研究

采用遗传算法构建了27种人类腺苷受体拮抗剂1,2,4-三唑并[1,5-α]喹喔啉衍生物与受体之间的亲和性的QSAR模型.为得到理想模型,计算了拓扑学、热力学、空间、电子拓扑状态和量子化学描述符.结合这些参数得到最终模型:ENpKi=13.407-0.027*FC-8-0.033*FC-8 0.845*Atype_C_28-19.493*Shadow_XYfrac.计算得到的统计学指标为:LOF=0.291,r2=0.766,ra2dj=0.723,F-test=17.974,PRESS=3.469,CV-r2=0.791.通过对模型进行分析,得到如下结论:降低C-8位亲电、亲核原子的前线电子密度的权重和分子在XY平面的投影分数,增加疏水性原子类型描述符Atpye_C_28的值,都对增加化合物分子与受体的亲和性有利.利用此模型合理的设计了两个新的化合物,并预测具有较高的结合活性.该研究为喹喔啉衍生物作为人类A3腺苷受体拮抗剂的结构改造提供理论指导,并为进一步研究受体与配体亲和性机理奠定理论基础.     

C20三个异构体稳定性的从头计算研究

采用HF,B3LYP,MP2和QCISD等理论方法在6-31G和6-31G^*基组水平上,对C20的3个主要异构体碟型(Bowl)、笼型(Cage)和环型(Ring)的结构进行理论研究,得出这3个异构体的相对稳定性的次序为:Ring>Bowl>Cage.计算结果显示,分子轨道具有离域特性,电子的这种离域特征有利于原子间更好的成键,可避免出现大的张力,这是Cage型异构体虽然违反“五元环隔离规则”(Isolatedpentagonrule)却能稳定存在的原因.     

电沉积法制备介孔TiO_2/CdS薄膜光电极

采用阴极恒电位沉积法,在介孔TiO2薄膜上制备了介孔TiO2/CdS薄膜光电极,用XRD,SEM,Raman,SPS和UV-Vis等多种手段对薄膜电极进行了表征.结果表明,CdS成功沉积到介孔TiO2的表面和孔道内,形成了异质结结构.通过光电流作用谱考察了该复合体薄膜电极的光电性能,结果表明,与单纯的介孔TiO2薄膜相比,其光电转换效率显著提高,这是由于CdS具有吸收可见光的特性以及CdS与介孔TiO2形成异质结从而使得光生载流子更容易分离的结果.     

3,6-和2,7-咔唑衍生物单光子和双光子吸收性质的理论研究

采用密度泛函理论B3LYP方法以及ZINDO/SDCI方法计算3,6-和2,7-咔唑衍生物的分子平衡几何结构、电子结构及单光子和双光子吸收性质.乙烯基吡啶取代基的位置影响分子的单光子和双光子吸收性质.与3,6-咔唑衍生物相比,2,7-咔唑衍生物的单光子吸收波长红移,振子强度增大;双光子吸收波长红移,双光子吸收截面增加.结果表明,2,7-咔唑衍生物是更好的双光子吸收材料.     

自由基C69N及双体(C69N)2结构和电子光谱的理论研究

用INDO系列方法对自由基C₆₉N(Cs)及双体(C₆₉N)₂(C₂h)进行了理论研究,结果表明:笼骨架上N的掺入使C₇₀笼发生畸变,N向笼外突出,与氮相连的碳(6-6环上的C)自旋密度较大,2个C₆₉N自由基在这个碳上以C-C单键连接,形成双体为C₂h对称性,N与附近的3个碳均以单键连接,并不断开。理论计算的电子光谱与实验吻合较好,(C₆₉N)₂易分解为单体C₆₉N.