咪唑啉缓蚀剂分子结构与缓蚀性能的量子化学分析

采用量子化学密度泛函理论,考察6种十一烷基咪唑啉缓蚀剂的缓蚀性能与分子结构的关系,通过前线轨道分布、Fukui指数、自然电荷分布以及分子中重原子对前线轨道贡献等分析缓蚀剂分子的反应活性位点.结果表明:咪唑啉类缓蚀剂分子与金属界面作用时,主要是咪唑环和亲水支链上的极性基团起作用,分子的活性位点主要分布在咪唑环及亲水取代基...     

抗CO_2腐蚀咪唑啉衍生物缓蚀性能的密度泛函理论

采用失重法测得4种咪唑啉衍生物(A～D)在CO_2饱和的3 % NaCl溶液中的缓蚀效率,利用量子化学密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法,在6-31G*基组水平上对它们的分子结构与缓蚀性能的关系进行理论研究,并使用Fukui指数对分子的反应活性位进行分析.结果表明:咪唑啉类缓蚀剂分子与金属界面作用时,主要是咪唑环和亲水支链上的极性基团起作用;4种缓蚀剂在金属表面的吸附为化学吸附,且缓蚀效率与分子的最高占据轨道能量(E_(HOMO))和最低空轨道能量(E_(LUMO))的相关性较好.     

α-氨基酸癸胺衍生物缓蚀性能的理论评价

采用量子化学计算和分子动力学模拟相结合的方法,在液相条件下对2-氨基-N-癸烷-3-(4-羟基苯基)丙酸(A)、2-氨基-N-癸烷-乙酰胺(B)、2-氨基-N-癸烷-丙酸(C)和2-氨基-N-癸烷-3-甲基-丁酰胺(D)4种缓蚀剂分子抑制盐酸对低碳钢腐蚀的性能进行理论分析,考察其前线轨道能量、全局反应活性参数、Fukui指数、重原子对前线轨道的贡献,计算缓蚀剂分子与金属Fe(001)表面的吸附能。结果表明:缓蚀剂分子A具有最强的反应活性;缓蚀剂分子B拥有较高的局部反应活性,C次之,D最小;缓蚀剂分子与金属表面的结合力由强到弱依序为A、B、C、D;4种缓蚀剂分子的缓蚀性能由高到低依次为A、B、C、D,缓蚀性能与实验数据相吻合。     

氨基酸缓蚀剂缓蚀性能的实验评价与缓蚀机制分析

采用静态失重和分子模拟相结合的方法评价3种氨基酸缓蚀剂的缓蚀性能,并对其缓蚀机制进行分析.研究结果表明:3种缓蚀剂缓蚀效率的顺序为半胱氨酸>缬氨酸>丙氨酸;3种分子的反应活性中心的分布基本相同;半胱氨酸具有两个亲电取代反应的活性中心,反应活性最高且缬氨酸比丙氨酸具有更强的反应活性;半胱氨酸的吸附稳定性最强,其次是缬氨酸,丙氨酸最差.3种氨基酸缓蚀剂缓蚀效率的理论评价结果为半胱氨酸>缬氨酸>丙氨酸,与实验评价结果完全吻合.     

咪唑啉与其中间产物酰胺缓蚀性能的比较

使用油酸和二乙烯三胺在不同温度下合成了油酸基酰胺（A1）、油酸基咪唑啉（AM）以及既含有酰胺又含有咪唑啉（A2）的3种缓蚀剂。采用电化学阻抗谱（EIS）和极化曲线对3种合成产物在CO₂饱和的质量分数3.5%的NaCl溶液中进行缓蚀性能评价。EIS和极化曲线结果表明：A1、A2和AM均能对Q235钢在该介质中的腐蚀起到显著的抑制作用；3种合成产物的缓蚀效率由高到低为AM > A2 > A1，说明咪唑啉的缓蚀效果比酰胺的好。通过量子化学的方法研究了咪唑啉分子和酰胺分子的缓蚀机理，理论计算结果表明：与酰胺分子相比，咪唑啉分子的成键能力更强，从而更容易吸引电子，与Fe基体更容易发生相互作用。通过Hirshfeld计算了咪唑啉和酰胺分子中原子的Fukui指数并分析了其反应活性位点，Fukui指数的分析结果与分子前线轨道HOMO和LUMO的分析结果一致。     

咪唑啉类分子的电子密度及对钢在酸中的缓蚀作用

本文研究了含N、S或O的咪唑啉衍生物对铜在无机酸和有机酸中的缓蚀效力。用量子化学的半经验分子轨道理论CNDO/2方法对这些分子中各原子的电子密度进行了计算,讨论了该类分子的缓蚀机理,表明这类分子是性能优良的缓蚀剂。     

闽北3种人工林土壤游离氨基酸组成及其差异研究

3种人工林土壤游离氨基酸总含量表现出明显的垂直分布特征.针阔叶混交林和针叶林表层(0～20 cm)土壤游离氨基酸含量显著高于深层(20～40 cm)土壤的含量(P＜0.05);而阔叶林表层土壤游离氨基酸含量低于深层土壤的含量,但差异不显著.土壤游离氨基酸各组分均表现出显著的垂直分布特征,阔叶林表层土壤中天冬氨酸、谷氨酸、组氨酸、精氨酸和苯丙氨酸的含量显著高于深层土壤对应组分的含量,但苏氨酸、脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸、亮氨酸显著低于深层土壤对应组分的含量;针阔叶混交林表层土 壤中酪氨酸、组氨酸和脯氨酸低于深层土壤的含量,而其余组分均显著高于深层土壤的含量;而针叶林中除甲硫氨酸和赖氨酸外,其余15种氨基酸在表层土壤中的含量均高于深层土壤中对应组分的含量.3种人工林中无论是表层土壤还是深层土壤,游离氨基酸均以中性氨基酸含量为最高,碱性和酸性氨基酸含量次之,含硫氨基酸含量最低.表层土壤中天冬氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、缬草氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸、亮氨酸和精氨酸的含量依次为:针叶林＜阔叶林＜针阔叶混交林,而赖氨酸和脯氨酸的含量则以针叶林为最高,针阔叶混交林次之,阔叶林最低;阔叶林表层土壤中络氨酸和胱氨酸含量最高.深层土壤中各组分氨基酸除赖氨酸之外均以针叶林中含量最低,针阔叶混交林次之,而阔叶林中含量最高.     

氨基膦酸化合物缓蚀性能的量子化学研究

运用量子化学密度泛函(DFT)中B3LYP方法,在6-31G*基组水平上,对6种氨基膦酸化合物的缓蚀性能和分子结构进行研究,讨论了量子化学计算结果和缓蚀性能的关系,结果表明:分子的轨道能量和化合物中苯环的亲电Fukui指数和缓蚀性能有很好的相关性,说明氨基膦酸的缓蚀性能主要与苯环的得电子能力有关,此类化合物的缓蚀性能主要因为苯环和金属之间形成反馈π键。     

天然海水中氨基酸复合缓蚀剂对黄铜缓蚀性能的研究

采用动电位极化和交流阻抗法测定海水环境中L-半胱氨酸及赖氨酸对黄铜试样的缓蚀性能，然后将这两种氨基酸分别与葡萄糖酸钠复配，研究其缓蚀协同作用。结果表明：单独使用L-半胱氨酸及赖氨酸，缓蚀效率最高分别为87.5%和89.93%；与葡萄糖酸钠复配后，两组复合缓蚀剂的缓蚀性能均显著提高，缓蚀效率分别达到97.35%和98.62%；两种氨基酸缓蚀剂在黄铜表面的吸附均遵从Langmuir吸附等温线。葡萄糖酸钠的加入弥补了单独使用氨基酸缓蚀剂吸附膜致密性差的缺陷，另外扫描电镜实验结果也显示缓蚀剂的加入明显抑制了金属的腐蚀。     

饲料用灌木中氨基酸含量的快速定量分析方法

用日立L-8800型氨基酸自动分析仪对饲料灌木中Asp(天冬氨酸)、Thr(苏氨酸)、Ser(丝氨酸)、Glu(谷氨酸)、Pro(脯氨酸)、Gly(甘氨酸)、Ala(丙氨酸)、Cys(半胱氨酸)、Val(缬氨酸)、Met(蛋氨酸)、Ile(异亮氨酸)、Leu(亮氨酸)、Tyr(酪氨酸)、Phe(苯丙氨酸)、Lys(赖氨酸)、NH3(氨)、His(组氨酸)、Arg(精氨酸)等18种主要氨基酸作了定量分析,提出了一种同时测定饲料用灌木中多种氨基酸含量的自动分析方法.结果表明,灌木样品18种氨基酸测定的变异系数在2.02～3.96%之间,标准回收率在99.90～101.47%之间,该方法快速、简便、灵敏度高、重现性好、人为因素影响少,结果令人满意.     

Al29团簇的几何和电子结构的理论计算研究

采用第一性原理的全势能线性Muffin--Tin轨道组合分子动力学方法对Al29团簇进行了理论计算。得到了Al29团簇的基态结构及其一系列的亚稳态结构。对这些结构的能量，键长和最高占据态与最低占据态的能量间隔做了讨论。并且得到了基态结构的态密度。     

三唑类农药对大型蚤急性毒性二维QSAR研究

测定了16个三唑类农药对大型蚤（D．magna）的48h急性运动抑制毒性活性pI50（-lg EC50）,并结合计算得到的各种量子化学参数建立了相应的QSAR模型,为预测具有相似结构化合物的pI50提供理论依据;同时希望通过建立各种预测模型,能够初步了解该类化合物对大型蚤的致毒机制,并从分子结构角度为设计合成高效低毒农药提供科学依据。     

Al_（13）中性正负离子团簇的理论研究

采用第一性原理的全势能线性Muffin-Tin轨道组合分子动力学方法对Al13,Al13＋,Al13-团簇进行了理论计算。得到了Al13,Al13＋,Al13-团簇的基态结构及其一系列的亚稳态结构。Al13和Al13-的基态结构是略有畸变的二十面体,而Al13＋的基态结构是Al13的一个亚稳态结构。发现Al13-基态结构的态密度与试验的结果符合的很好。对这些结构的能量,键长和最高占据态与最低占据态的能量间隔做了讨论。     

二苯基氧磷修饰的不对称三嗪主体材料的理论研究

近年来,电致磷光器件因其在全色显示和固体照明领域的潜在应用而备受关注.文中针对电致磷光器件中的主体材料,设计了基于二苯氧磷的一系列三嗪衍生物,并通过密度泛函理论（DFT）对三嗪衍生物进行了系统的量子化学理论研究.研究发现：三嗪核决定了该类材料具有较高的三线态能级（2.84 eV～3.02eV）,而其前沿轨道能级可通过二苯氧磷和咔唑修饰单元数量及其比例来逐级调控,最高占据轨道（HOMO）由咔唑决定,维持在-5.85 eV;而最低未占据轨道（LUMO）受二苯氧磷影响,可以从-1.42 eV降低到-2.33 eV,从而具有独立可调的LUMO能级.综合比较发现,具有两个咔唑和一个二苯氧磷的不对称三嗪（DCzPT）比较适合作为蓝光客体的主体材料,这是因为DCzPT不仅具有高的三线态能级（3.02 eV）和低的LUMO值（-1.74 eV）,而且具有较高的电子和空穴的传输能力.     

卷曲BN纳米片电子性质的第一性原理计算

Zigzag型BN纳米片具有独特结构,卷曲BN纳米片由于层间的耦合作用和对称性的减少,将表现出一定的独特电子性质.通过第一性原理计算,利用MS软件中的DMOL3软件计算了不同机制下卷曲BN的能带结构、最高占据分子轨道、最低未占据分子轨道以及态密度.电场可以调节卷曲BN纳米片带隙的大小,随着电场增大,它们也会出现半导体-金属性的转变,且在同一电场强度下,电子性质的可调性还与电场方向有关.     

苯乙烯的密度泛函研究

以苯乙烯为研究对象,采用密度泛函理论的B3LYP方法及不同基组,进行了分子结构优化.在此基础上,对其分子轨道、能级、最高占据轨道(HOMO)和最低空轨道(LUMO)、红外光谱(IR)和拉曼光谱(Raman)、核磁共振谱(NMR)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)进行了模拟计算.根据能级和分子轨道计算结果,主要讨论了苯乙烯的最高占据轨道(HOMO)和最低空轨道(LUMO)的特点;将红外光谱(IR)和拉曼光谱(Raman)、核磁共振谱(NMR)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)计算结果与实测值进行了对比,并对谱图数据进行了简要分析及讨论.     

杂多阴离子[P2Mo5O23]6-的稳定结构和电子性质DFT比较研究

运用量子化学密度泛函理论(DFT)的BP86,BP91,BLYP方法系统优化[P2Mo5O23]6-杂多阴离子几何结构,并对该杂多阴离子电子性质进行分析比较.计算结果表明:三种方法几何优化结果与实验数据均具有一致性,其中BP86方法计算结果与实验值最接近;最高占有轨道主要分布在与P原子相连的端氧和P-O-Mo键桥氧的p轨道上,最低空轨道主要集中在Mo原子的d轨道和部分O原子的p轨道上;所有Mo原子和P原子的正电荷都小于正常的氧化态,所有O原子的负电荷小于-2.     

诺氟沙星的密度泛函研究

以诺氟沙星为研究对象,采用密度泛函理论的B3LYP/6-311+G(d,p)方法,进行分子结构全优化,并对红外光谱(IR)和拉曼光谱(Raman)、前线轨道(最高占据轨道HOMO、最低空轨道LUMO)、净电荷分布进行了量子力学计算.根据红外光谱(IR)和拉曼光谱(Raman)的计算结果,对振动模式进行了指认;根据前线轨道(HOMO、LUMO)、净电荷分布的计算结果,讨论了诺氟沙星的HOMO、LUMO和分子表面电势的特点.采用密度泛函理论的B3LYP/6-311+G(2d,p)方法,进行分子结构全优化,使用GIAO方法计算得到核磁共振谱(NMR),并对谱图数据进行了分析讨论.     

烷基苯酰胺缩合反应机理的量子化学研究

用量子化学方法研究了丙酸与苯胺缩合反应机理。并用ＭＮＤＯ方法进行了优化计算,得到了丙酸苯胺盐及其质子化的丙酸苯胺盐的平衡几何构型、净电荷和酸催化下的亲核加成及消除反应的势能曲线。由过渡态能量与基态能量之差求得这两个反应的活化能分别为３２．４８ｋＪ／ｍｏｌ和５８１．３２ｋＪ／ｍｏｌ．计算结果表明,消除反应是速度控制步骤。由计算结果发现,质子化后丙酸羰基碳原子上的净电荷增大,前线分子轨道的能级差比未质子化的能级差小得多,即质子化后前线分子轨道间更易相互作用。这表明酸催化大大增强了反应活性,酸催化的本质在理论上得以体现