二苯乙烯衍生物型荧光增白剂的MO理论研究

本文用PPP半经验分子轨道理论,对商品化最多的一类荧光增白剂,即二苯乙烯衍生物中主要的一类,4、4′-双(三嗪胺基)二苯乙烯型化合物进行研究。在优化参数的基础上,对一系列该类化合物进行了计算,所得结果与实验相符;并根据实验和计算结果,计论了取代基效应、溶剂效应对该类化合物的影响及原因,讨论了基团-SO_3Na对该类化合物的影响及顺式结构不具有荧光的原因。最后,给出预测该类化合物荧光波长的公式     

酸性介质中有机含氮化合物抑制铁腐蚀的结构效应

用电化学极化电阻法研究了某些有机含氮化合物抑制铁腐蚀的结构效应。根据缓蚀剂分子中取代基的类型、数目和空间取向，以及位体Ｎ上电子与铁空ｄ轨道形成位键的强弱，解释了有机含氮化合物的结构对其缓蚀效率的影响。     

吡啶偶氮有机试剂取代基效应的估算

吡啶偶氮有机试剂的取代基效应,可以用分子轨道法来考虑其间的因素。我们选用PAP[2-(2-pyridyl)azo phenol]即2(2-吡啶)偶氮酚为母体分子引进取代基后,可视为母体分子轨道与取代基的原子轨道(或分子轨道)之间的相互作用,并以线性组合来表示整体的分子轨道n为n个母体分子轨道、第n+1个为取代基的轨道。基于母体原来分子轨道具有正交性质,可得下面两组分子轨道: 由于我们选取取代基的轨道能量一般低于母体分子轨道的能量,所以(2)式主要成份为母体的分子轨道,它为高能态,可以把它看作母体分子轨道受取代基影响后所形成的状态。而(3)式为取代…     

甲基对1,3,6,8-苯基芘光电性质的影响

采用密度泛函理论(DFT)等量子化学方法对3种甲基取代1,3,6,8-苯基芘化合物进行计算研究.研究包括基态和激发态几何结构、前线分子轨道、电离能、电子亲和势、空穴/电子重组能及吸收光谱和发射光谱等信息.结果表明:化合物的光电性质与苯环上甲基的取代位置密不可分.在苯环对位引入甲基,所设计的化合物1,3,6,8-对甲苯基芘(TPPy)与在苯环间位引入甲基的1,3,6,8-间二甲苯基芘(TDMPPy)具有相似的结构和光电性质,值得进一步实验探索研究.     

含硅聚炔分子链的电子结构特性

采用量子化学从头算方法对硅基取代型聚炔分子链的电子结构进行了理论计算.基本构型为硅原子取代碳-碳三键中的碳原子(Si—C≡C—),分子链的单元数从1到12;研究了不同长度分子链的能带结构、带隙宽度、前线轨道以及加入电荷对分子链性质的影响;探讨了结构与性能之间的关系及物理性质的微观机理.     

取代芳烃化合物电子结构与其对发光菌毒性关系的研究

应用量子化学半经验的MNDO方法计算了40个取代芳烃化合物的电子结构，探讨了化合物电子结构与其对发光菌毒性的关系．结果表明：(1)当化合物的分子极化度P、分子体积V、疏水参数logP较大时具有较大的水溶性和脂溶性，因而化合物的毒性较大；(2)当最高占据轨道(HOMO)能级和最低空轨道(LUMO)能级较低时，化合物容易接受电子具有较大的氧化性，取代芳烃的毒性也随之增大；(3)取代基的吸电子能力越强，吸电子基个数越多，苯环的正电性越大，化合物的毒性越大．得到的QSAR方程为：-logEC50=-2．230 O．202P-0．366EHOMO，据此可预测取代芳烃化合物对发光细菌的毒性．     

抗肿瘤喹唑啉衍生物的定量构效关系

用量子化学密度泛函(DFT)及分子力学(MM )方法,计算了一系列抗肿瘤喹唑啉衍生物分子的电子结构、几何结构及分子性质(广义结构参数),并通过回归分析,筛选出主要因素,建立定量构效关系(QSAR)方程.发现该类化合物分子的抗肿瘤活性与一些广义结构参数有密切关系,特别是苯环18位碳上取代基(R)的体积与表面积的比值r18,嘧啶环与苯环(C环)间的距离d,以及次低未占据分子轨道(NLUMO)的能量NL与抗肿瘤活性显著相关,可通过取代基的选择与计算来筛选药效最佳的先导物.QSAR方程的拟合相关系数(R2)及交叉验证相关系数(q2)分别为0.851 6和0.714 6,表明所得模型具有可信的预报能力,可用以精确预测该系列化合物活性,并为设计抗肿瘤活性更高的喹唑啉衍生物及作用机理分析提供理论指导.     

苯胺化合物双氧化活性与分子的电子结构

用量子化学MNDO方法研究苯胺化合物被微生物氧化为邻苯二酚化合物反应中，分子电子结构与氧化速率常数的相关性。由活性健MO能级，分子轨道中Pπ集居分布等指标，说明取代基在电子结构上对苯胺双氧化活性的影响。     

取代苯甲醇衍生物对黑曲霉幼虫的抑制活性定量构效关系的量子化学研究

采用密度泛函理论的B3LYP方法结合PCM溶剂模型计算了19种取代苯甲醇衍生物化合物的量子化学参数,探究它们与其对黑曲霉幼虫的抑制活性间的关系,发现它们与LUMO轨道的能量存在良好的线性关系{Log C-1=1.38885+0.00235×(-42.94795×ELUMO),R2=0.96998},与分子轨道间能级△E(LUMO-HOMO)也有较强的线性关系.电荷密度分布表明,负电荷分布均匀,发挥活性时以供电子为主.同时,对位取代基的引入对该类化合物的活性能发挥关键作用,这些为此类化合物的结构修饰和开发研究发挥了重要的理论指导意义.     

苯并三唑及其取代衍生物电子结构与光谱性质的理论研究

应用密度泛函理论(DFT)方法对苯并三唑(BTA)及其不同取代衍生物进行理论计算,讨论不同取代基对BTA分子的几何结构及电子结构的影响;同时,利用单激发组态相互作用(CIS)方法获得分子最低激发态结构,应用含时密度泛函理论(TD-DFT)方法研究分子的电子光谱性质.结果表明,BTA及其不同取代衍生物分子从基态到激发态的跃迁中,几何结构变化主要表现在苯环及共轭杂环的键长方面,最强跃迁均由分子的HOMO→LUMO跃迁贡献,由轨道对称性可知为π→π*跃迁.BTA分子中引入不同取代基,均导致吸收和发射光谱谱线红移.     

16α取代雌二醇与雌激素受体ER结合活性的量子化学研究

应用从头算方法(HF／STO-3G)计算了25个16α取代雌二醇的电子结构,研究了化合物的电子结构与活性(Relative Binding Aiffinities)的定量关系,结果表明：(1)前线轨道集中在雌二醇衍生物的活性中心A环、3-OH和17-OH上;(2)支持了17-OH、3-OH与受体形成氢键的观点;(3)16α位引入取代基对17-OH产生空间位阻．取代基体积增大,空间位阻增大,活性降低;(4)16α位的取代基与17-OH形成分子内氢键将使活性降低．     

双恶嗪化合物的光谱性能及其分子轨道计算

本文考察了所制备的恶嗪化合物的光谱性能，研究了取代基对其光谱性能的影响，用ＳＣＦ－ＰＰＰ－ＣＩ汉地双恶嗪化合物进行了分子轨道计算，能量计算值与实验值呈良好的线性关系，建立了双恶嗪化合物光谱性能预测的基本模型。     

二氢叶酸还原酶抑制剂的量子化学研究——吡啶并嘧啶类衍生物的定量构效关系

利用量子化学方法,将二氢叶酸还原酶抑制剂--吡啶并嘧啶类衍生物的电子结构进行了计算分析和线性的拟合.结果表明化合物的5位取代基的体积,最低空轨道的能级,分子偶极矩,能级差有着显著的相关性.回归分析得到了相关性好的相关模型(R=0.93).     

密度泛函数理论研究取代基对 X-PhPhCH=NPh-Y构型的影响

采用密度泛函方法在B3LYP/6-31G*水平上优化了49个模型化合物X-Ph Ph CH=NPh-Y的几何构型,获得了化合物苯胺环与C=N的二面角τ2.为了验证计算结果的可靠性,合成并培养了Ph Ph CH=NPh-OMe化合物的单晶.研究表明,二面角τ2随着取代基X和Y的变化而显著地变化,τ2变化范围为142.42°~156.90°.计算结果和实验数据基本吻合,表明该计算方法具有较好的可靠性;在此基础上,研究了模型化合物中取代基对二面角τ2的影响,同时还构建了一个能表达取代基和分子构型关系的定量模型.该研究为探讨芳基希夫碱分子中取代基对分子构型的影响提供了一种切实可行的方法.     

苯乙酰胺类σ受体配体构效关系的研究

利用G98W程序,采用HF方法和3-21基组,计算了苯乙酰胺类化合物分子的轨道能量、分子内原子电荷分布及偶极矩等.结合Hansch方法,研究了该类化合物的分子结构与其对σ1受体和σ2受体亲和力的关系,发现该类化合物分子的最低空轨道能量是影响其与σ1受体、σ2受体亲和力的重要因素,表明该类配体与σ1受体、σ2受体相互作用时存在电荷转移过程.此外,该类化合物苯环A部位取代基的脂溶性和体积也是影响其与σ1受体、σ2受体亲和力的因素. 该结果为进一步研究σ受体配体的相互作用模型及指导药物设计提供了参考.     

四唑衍生物结构及性质的理论研究

在B3LYP/aug-cc-pvDZ水平上研究了7种取代基（-H,-CN,-N3,-OH,-NH2,-CH3和-NO2）取代四唑化合物碳上的氢原子生成的衍生物的几何结构、电子结构和含能性质.采用NBO方法计算了原子电荷,分析了分子内的相互作用.采用原子化方案计算了这7种衍生物的生成热,结果显示,与取代基相连的碳原子的电荷变化与取代基的电负性,相邻氮原子的电荷与取代基常数之间均存在很好的线性相关性.-N3和-CN取代的衍生物的生成热较大,成为含能材料的潜力较大.     

取代基对分子线电子性质的影响

采用Gaussian98量子化学软件中的AM1方法，分别计算不同取代基下分子线的电子结构。通过对最低未占有轨道（LUMO）形状的分析，研究了不同取代基对分子线电子性质的影响。结果显示吸电子基可以引起LUMO的定域化，从而对分子线的电子输运产生了影响。     

取代基数目及取代基位置对1,3,5-己三烯二阶非线性光学系数影响的量子化学研究

采用从头计算方法 ,在HF 6 31G 水平上 ,计算了一系列首尾带推拉取代基的 1,3,5 己三烯的偶极矩 μ和二阶非线性光学系数 β .研究了取代基数目及取代基位置对非线性光学效应的影响 .并设计了具有较大二阶极化率 β的新型非线性光学材料分子     

双嗪化合物的光谱性能及其分子轨道计算

本文考察了所制备的双口恶嗪化合物的光谱性能，研讨了取代基对其光谱性能的影响．用ＳＣＦ－ＰＰＰ－ＣＩ法对双口恶嗪化合物进行了分子轨道计算．能量计算值与实验值呈良好的线性关系，建立了双口恶嗪化合物光谱性能预测的基本模型．     

氯苯胺类化合物毒性定量构效关系研究

应用B3LYP密度泛函理论方法计算氯苯胺类化合物的量子化学参数,研究了该类化合物对发光细菌毒性作用的定量结构活性关系(QSAR),应用逐步回归方法建立的方程具有显著统计学意义. 结果表明:该类化合物对发光细菌的毒性作用随分子最低空轨道(LUMO)能级的降低而增大,随分子中氯取代数目的增加而增大.