金属串配合物[CoMCo(dpa)4(NCS)2](M=Co,Ni,Pd,Pt)结构和自旋过滤性质研究

应用密度泛函理论B3LYP方法对金属串配合物[CoMCo(dpa)4(NCS)2](1:M=Co, 2:M=Ni, 3:M=Pd, 4:M=Pt; dpa=dipyridylamide)的成键性质和自旋过滤效应进行了研究,结果表明:配合物1的基态为二重态,Co36+金属链形成三中心三电子键(2nb1*0);而配合物2~4的基态均为反铁磁耦合单重态(AF态),对应的最低能量高自旋态(HS态)分别为三重态、七重态和七重态,单电子分布在两端Co原子上,[CoMCo]6+链具有三中心四电子键(2nb1*1)。由分子轨道能级图和PDOS图分析得到配合物1~4均具有自旋过滤效应,电子传输通道主要为-自旋nb轨道,与费米能级的距离大小为1234。电场作用下,1~4的高电势端Co2―N4键增长而低电势端Co3―N7键缩短,Co―M平均键长略为缩短,Co―M键增强;电场作用下金属原子的自旋密度和电荷密度变化很小,电磁性质稳定;电场作用下nb轨道分布仍保持沿金属轴方向离域,LUMO-HOMO能隙减小,有利于电子输运。     

紫杉醇类似物的电子结构与抗癌活性关系的研究( Ⅰ )

应用MM3分子力学方法对R6=H的13个紫杉醇类似物进行几何优化,并采用MNDO法计算了化合物的电子结构,应用回归分析、神经网络等方法寻找其量化指数与抗癌活性的关系,结果表明,R2取代基、2-OBz中苯甲酰基（Bz)的碳氧原子的净电荷之和∑QBz、核-核排斥能Ep对活性影响较大,并得到显著性较好的QSAR：ID50（A）/ID50（T）（act)=71.20535 155.35016∑QBz,表明随着∑QBz减小,ID50（A）/ID50（T）值将减小,而化合物活性将增大,神经网络（BP网络）算法的结果表明,神经网络计算值R=0.992,神经网络的结果可精确地预测化合物的抗癌活性。     

亚砜钯（Ⅱ）配合物PdCl2L2（L=DBSO,BISO,DISO）配位模式的DFT研究

应用DFT-BHandH方法对二苄基亚砜(DBSO),二异辛基亚砜(DISO)和苄基异辛基亚砜(BISO)及其钯(Ⅱ)配合物进行理论计算,并采取BSSE能量校正,研究亚砜上取代基性质和配位模式对亚砜钯(Ⅱ)配合物稳定性的影响.与未配位相比,硫配位模式中,亚砜的S=O键长减小,键得到加强;氧配位模式中,S=O键长增大,键被削弱.通过Pd—S配位键长,电荷转移和结合能结果发现,在同一亚砜配体的3种配位模式中,硫配位模式最稳定.在相同配位模式下比较3种配体与钯的硫配位模式,相应的trans-PdCl2(DISO)2的结合能最大(-468.33 kJ/mol),说明具有双烷基的二异辛基亚砜最容易与钯(Ⅱ)配位.     

紫杉醇类似物抗癌活性构效关系的神经网络模式识别研究

经对MM3、MM＋、MNDO、PM3几何优化结果进行比较，选用速度最快且精确度较好的MM3分子力学方法计算43个紫杉醇类似物的优势构型，应用MNDO法计算了化合物的电子结构，并用回归分析和BP神经网络模式识别方法寻找其电子结构与抗癌活性的关系．结果表明：（1）紫杉醇类似物及C13侧链的油水分配系数与活性参数问呈抛物线关系，最适油水分配系数Popt=3．14；（2）2-OBz中Bz基团的负电荷密度越大，C1、C3原子的正电荷密度越大对活性越有利；（3）R1、R2、1-OH和2-OBz基团可能是药物与受体作用的重要部位．四参数的定量构效关系显著性较好，神经网络模式识别总识别率为98％，可较精确地预测化合物的抗癌活性．     

三-(五氟苯基)咔咯锰配合物与DNA碱基的相互作用理论研究

采用DFT/B3LYP方法对三-(五氟苯基)咔咯锰配合物(TPFC)Mn(Ⅲ)与DNA的4种碱基以及碱基对的轴向配位性质进行了理论研究. 计算结果表明:以相同碱基的不同原子作为配位原子时,与(TPFC)Mn(Ⅲ)的配位能力不同,其中氧原子的配位能力强;(TPFC)Mn(Ⅲ)主要以插入的方式与A=T和C≡G碱基对结合;无论是插入结合,还是外部结合,A=T碱基对中A的配位能力强于T,C≡G碱基对中G的配位能力强于C.     

取代基和配体的负离子效应对(TPFC)Mn(V)O轴向配位作用的影响

采用密度泛函理论(DFT)的BP86方法对系列位取代的锰(Ⅴ)-氧咔咯((TPFC)MnⅤO)配合物与咪唑的轴向配位作用，以及无位取代的(TPFC)MnⅤO与轴向配体4-甲基咪唑和吡咯的轴向配位性质进行理论研究。计算结果显示位取代基吸电子性质和轴向配体负离子效应均能缩短配位键长并增大结合能，显著增强(TPFC)MnⅤO配合物轴向配位作用。通过自然键轨道(NBO)分析发现影响其轴向配位作用的主要因素是轴向配体上氮原子的孤对电子轨道LP(N)与锰原子的孤对电子轨道LP(Mn,4s)和锰氧反键轨道*(MnO)间的二级微扰稳定化能E(2)，取代基吸电子效应和轴向配体负离子效应均能导致E(2)值增大，显著增强(TPFC)MnⅤO的轴向配位作用。     

电场作用下金属串配合物[Ru_3(dpa)_4]L_2(L=Cl,C≡N,C≡CPh)结构的理论研究

用密度泛函理论BP86结合自然键轨道分析方法,研究了具有分子导线潜在应用的含二吡啶胺配体(dpa)的金属串配合物[Ru3(dpa)4]L2(1:L=Cl,2:C≡N,3:C≡CPh)的Ru—Ru,Ru—L键及其在电场作用下的结构变化规律,结果表明:(1)配合物基态均存在Ru6+3离域三重键,1中具有1个σ43和2个!43离域键,2中具有σ23,!53和δ53离域键,3中具有1个σ23和2个!53离域键.1的轴向配体形成Ru—Cl弱配位σ键,2和3中Ru与C≡N和C≡CPh(下文简写为CN和CCPh)除形成Ru—C配位σ键外,还具有Ru(dyz,dxz)→L(!*C-N或!*C-C)反馈!键,减弱了Ru—Ru离域!键.且2的CN中N的电负性较大,其反馈!键更强使Ru—Ru键最弱,故Ru—Ru距离为231.(2)电场作用下,低电势端的Ru—Ru和Ru—L键缩短,而高电势端的Ru—Ru和Ru—L键增长;轴向配体的负电荷向高电势端转移,而Ru的正电荷则向低电势端移动;高电势端Ru的自旋密度减小,而低电势端Ru和L的自旋密度增大.因3中CCPh共轭性强,故电荷密度和自旋密度对电场更敏感,有利于电子在分子轴的传输.1~3的前线分子轨道分布、能级和能隙在电场作用下均较稳定.在电场中前线轨道仍能保持金属轴的离域,有利于电子传输.(3)含更大的共轭轴向配体CCPh的3的HOMO-LUMO能隙小于具有相同自旋态的2,故3的导电性可能最好.     

吡啶钅翁取代基效应的从头算研究

为寻找取代基效应与吡啶电子结构的关系,以吡啶Weng——水复合体为模型,应用从头算6-31G*基函数计算了43个包括邻、间、对位三组吡啶Weng化合物的电子结构。结果得到：⑴取代基与吡啶环连接的原子的净电荷Qx1可描述取代基的共轭效应;⑵与邻、间位的取代基相邻的H原子净电荷,与对位取代吡啶N顾子相邻的H原子净电荷可描述诱导/场效应。⑶上述量化指数可用于描述取代吡啶Weng的酸性。     

取代基和配体的负离子效应对(TPFC)Mn(Ⅴ)O轴向配位作用的影响

采用密度泛函理论(DFT)的BP86方法对系列β位取代的锰(Ⅴ)-氧咔咯(TPFC) Mn(Ⅴ) O配合物与咪唑的轴向配位作用,以及无β位取代的(TPFC) Mn(Ⅴ) O与4-甲基咪唑和吡咯的轴向配位性质进行理论研究.计算结果显示:β位取代基吸电子性质和轴向配体负离子效应均能缩短配位键长并增强结合能,显著增强(TPFC) Mn(Ⅴ) O配合物的轴向配位作用,其中轴向配体负离子效应影响更加显著.通过自然键轨道(NBO)分析发现,这2种效应加强(TPFC) Mn(Ⅴ) O轴向配位作用的主要因素:配位氮原子的孤对电子轨道LP(N)与Mn原子的孤对电子轨道LP(Mn,4s)和锰氧反键轨道σ*(Mn≡O)间形成较大的二级微扰稳定化能E(2).     

血管紧张素I和II的N端三肽分子印迹预作用的理论研究

以血管紧张素I和II共同的N端三肽分子(A_T)为模板分子,丙烯酸(AAc)为功能单体,采用DFT/B3LYP方法和6-31G(d, p)基组,模拟模板分子与功能单体分子印迹预作用体系的构型.通过研究A_T与AAc在印迹比例不同时形成复合物的几何构型、电荷转移及结合能,对A_T与AAc预作用的模式进行探讨.另外,进一步比较A_T、B_T和 C_T (B_T是血管紧张素I结构中C端的三肽分子,C_T是血管紧张素II结构中C端的三肽分子)分别与AAc形成最大印迹比例复合物的作用模式及结合能.计算结果表明:A_T与AAc通过氢键作用形成分子结构互补的复合物,当A_T与AAc印迹比例为1∶6时,电荷转移最大,氢键数目最多,复合物的结合能最低(－361.78 kJ/mol),氢键作用的位置显示精氨酸(Arginine, Arg)在印迹复合物中起重要作用;而B_T和C_T分别与AAc形成的复合物,最大印迹比例都为1∶5,结合能分别为－324.68、－284.66 kJ/mol.与B_T和C_T相比,A_T更适合作分子印迹聚合物的模板分子.