7-羟基黄酮分子在水中分子内电荷转移及分子间多重质子的转移机制

基于密度泛函和含时密度泛函理论的B3LYP方法,在TZVP基组水平上模拟7-羟基黄酮(7HF)的水复合物——7HF-(H_2O)_4激发态的动力学机制.结果表明:复合物中7HF在第一电子激发态的前线分子轨道出现分子内电荷转移过程;复合物中7HF在基态和第一电子激发态发生了分子结构扭转,复合物中5个分子间的氢键在第一电子激发态均出现加强机制,该机制可以驱动激发态的多重质子转移反应.     

2-氨基-3-苯并恶唑喹啉水复合物激发态分子内与分子间质子转移的竞争机理

基于密度泛函与含时密度泛函理论方法, 研究2-氨基-3-苯并恶唑喹啉（ABO）水复合物(ABO-H₂O)激发态分子内与分子间质子转移的竞争机理. 结果表明： ABO-H₂O复合物中存在一个分子内的氢键和两个分子间的氢键; 基态ABO-H₂O复合物被激发至第一电子激发态后, 仅需越过一个34.157 kJ/mol能垒, 复合物即可发生激发态分子内的质子转移反应; ABO-H₂O复合物激发态分子间的双质子转移过程中存在一个63.585 kJ/mol能垒; 在第一电子激发态上, ABO-H₂O复合物中存在分子内与分子间质子转移的竞争机制; ABO-H₂O复合物更易出现激发态分子内的质子转移过程.     

1-羟基-2-萘甲醛分子基态和激发态的质子转移机制

基于密度泛函与含时密度泛函理论方法,研究1-羟基-2-萘甲醛(HN12)分子及分子异构体在基态和激发态的氢键动力学过程.结果表明:在基态的HN12分子被激发至第一电子激发态后,出现氢键键长变短及氢键中羟基的红外光谱红移现象;激发态分子内的质子可发生转移反应;异构体在激发态时不易发生逆向的质子转移反应,但在基态较易出现逆向的质子转移过程.即HN12分子及分子异构体在基态和激发态存在一个循环机制.     

分子内电荷转移双重荧光传感与分子识别

首先扼要地概述分子内电荷转移（ＩＣＴ） 的光物理模型, 随后回顾了基于ＩＣＴ 双重荧光的化学传感与分子识别．     

1-甲基-酰胺基蒽醌中分子内电荷转移的理论研究

本文采用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT)对1-甲基-酰胺基蒽醌(MAAQ)的基态和激发态性质做了一系列计算研究.在基态,MAAQ中酰胺基与蒽醌分子是共平面的,并且酰胺基和蒽醌分子之间形成了一个分子内氢键C=O…H-N. S_0→S_1的跃迁属于一个明显的π→π~*特性.在第一单重激发态,MAAQ具有两个稳定结构(平面构型nMAAQ和扭曲的构型tMAAQ).其中,nMAAQ是占优势的构象.同时,在MAAQ的溶剂中,观察不到tMAAQ的发射光谱.在激发态,MAAQ发生了扭曲的分子内电荷转移(TICT)过程.在基态MAAQ与F~-形成了一个分子间氢键F…H-N,而激发态MAAQ-F~-复合物发生了激发态分子间质子转移现象.     

3-羟基-1,4-吡喃酮分子内激发态质子转移位能面和机理的研究

用MNDO和INDO/S方法,研究了3-羟基-1,4-吡喃酮分子内激发态质子转移反应基态和激发态的位能面,求得了相应的能垒和荧光移位,在此基础上对光化学反应机理进行了一定的探讨。     

分子内电荷转移荧光探针DMAHF的介质效应及与DNA的作用

研究了分子内电荷转移荧光光探针４’－４,Ｎ－二甲基氨基－３－羟基黄酮的溶剂效应及其在ＤＮＡ或其它粘性介质中的荧光行为。结果表明,溶剂极性对ＤＭＡＨＦ的吸收光谱产生相对较小的影响,而对其荧光产生显显影响,表明了典型的分子内电荷转移荧光特征。ＤＮＡ的存在可以显增强探针的ＩＣＴ荧光。     

溶剂对7-羟基喹啉的激发态转移的影响

通过观测 7-羟基喹啉 ( 7-HQ)在不同极性和不同酸碱度的溶液中的吸收光谱和荧光光谱 ,研究溶液对 7-HQ的激发态质子转移的影响 .只有当溶剂分子与 7-HQ生成分子间氢键时 ,7-HQ才能发生质子转移反应 .溶剂的强酸性或强碱性都有利于这种反应     

N-(2-羟基苯亚甲基)苯胺衍生物分子内质子 转移取代基效应的密度泛函理论研究

在B3LYP/6-31+G(d,p)水平上研究了N-(2-羟基苯亚甲基)苯胺衍生物分子内质子转移的取代基效应.结果表明:吸电子基引入后会让分子更加趋于平面构型,而供电子基取代后让分子发生了一定程度的扭转;吸电子取代基引入后减小了分子平面的电子密度,拉近了N_1-H_2距离,增强了分子内氢键的强度,降低了醇式到酮式的结构互变能垒.供电子取代基引入后增加了分子平面的电子密度,加大了N_1-H_2间距,减弱了分子内氢键的强度,使得质子转移能垒升高.对分子的前沿轨道研究表明醇式较酮式结构来说更易形成激发态,并且能隙随着吸电子能力和供电子能力增强变小,说明其生物活性变强.     

一个新的氨基型氢键分子的激发态分子内质子转移的理论研究

运用密度泛函理论(DFT)方法,优化得到了2-(5′-氰基-2′-甲基氨基苯基)苯并噻唑(CN-PBT-NHMe)的N式构型的基态稳定结构.采用含时密度泛函理论(TD-DFT)方法,优化得到了CN-PBT-NHMe的N式和T式构型的第一激发态的稳定结构,并在相同理论水平下,计算了它们的吸收和发射光谱.此外,用TD-DFT方法还探讨了CN-PBT-NHMe发生激发态分子内质子转移(ESIPT)的反应机制.研究表明,CN-PBT-NHMe分子的最大吸收峰位于3.26eV,与可用的实验值(3.15eV)符合得很好.它的N式和T式结构的发射峰分别位于2.94和2.25eV,与实验上测得的双重发射峰(2.84和1.99eV)吻合得也很好.在紫外光的照射下,CN-PBT-NHMe分子被光激发到Franck-Condon区域后,它在第一激发态上会发生一个缓慢的质子转移反应,其反应的能垒高达0.33eV.这种缓慢的ESIPT反应是在实验上观测得到CN-PBT-NHMe分子发生双重荧光的主要原因.     

磺基水杨酸的分子内质子转移及其在酸性锡电镀液中的荧光快速测定

根据磺基水杨酸反常大的荧光Ｓｔｏｋｅｓ位移的实验现象，提出了它在一定条件下发生分子内质子转移的机理．据此建立了酸性锡电镀液中磺基水杨酸的直接快速荧光分析新方法．该方法不受共存组分干扰，５～１０ｍｉｎ可完成测定，测定的相对标准偏差小于３％．     

磺基水杨酸的分子内质子转移及其在酸性锡电镀液中的…

根据磺基水杨酸反常大的荧光Ｓｔｏｋｅｓ位移的实验现象，提出了它在一定条件下发生分子内质子转移的机理，据此建立了酸性锡电镀液中磺基水杨酸的直接快速荧光分析新方法，该方法不受共存组分干扰，５～１０ｍｉｎ可完成测定，测定的相对标准偏差小于３％。     

分子内氢键对羧酸酸性的影响

分子内氢键可以两种不同的方式影响羧酸的酸性;同时对几个有关问题进行了讨论     

π-σ-π型双稳态分子器件的分子内电子转移及外电场效应

将由联苯阴离子和中性萘之间通过刚性环己烷所连接的经典的电子转移体系作一构象修正，得到一个新的π-σ-π型分子．UHF/6 -31G^**研究表明，新体系具有较高的能垒和很小的电子转移藕合，而且其藕合几乎完全通过环己烷桥上的化学键实现．外电场效应的研究进一步发现，该体系的电荷可稳定地定域在联苯片段或萘片段上，仅当出现外部刺激(如电、光等)，其电荷定域态才会迅速转变．因此，认为该体系可以作为双稳态分子器件材料的原型分子．     

(Urea)n(n=2～5)内分子间相互作用的理论化学研究

用MP2/6-311++G~(**)//B3LYP/6-311++G~(**)方法对(Urea)_n(n=2～5)复合物进行结构优化、频率和结合能的计算,并考虑基组重叠误差.研究发现,(Urea)_n(n=2～5)中存在N—H…O和N—H…N两种类型的氢键,其中,N—H…O型氢键键长较短,氢键角较大,作用强度较大.通过Mulliken电荷布居分析,发现复合物中参与形成氢键的原子所带电荷变化明显,而没有参与形成氢键的原子电荷几乎不变.基于原子-键电负性均衡方法,确定尿素团簇的相关ABEEM电荷参数,计算得到的电荷分布与量子化学结果有很好的一致性.     

分子内和分子间双量子相干信号随预备期的变化规律

设计简化的三脉冲序列,研究高极化液体核磁共振中同核自旋体系中的分子内与分子间双量子相干信号随预备期的变化规律,有助于更深入地理解分子内与分子间双量子相干的性质与机理,为分离检测二者提供理论和实验依据.首先对普适的同核二自旋IpSq (p,q = 1,2,3,…)体系进行理论推导,得到分子内与分子间多量子相干信号与预备期的关系表达式,并利用6种不同的自旋体系进行实验验证,实验结果与理论推导结果相当吻合.这种方法还可以扩展到异核自旋体系中,对分子结构的研究具有重要的意义.     

2-(2-羟苯基)苯并咪唑-碱(土)金属离子π复合物的电子结构及其分子内质子转移的理论研究

对碱(土)金属离子(Li+,Na+,K+,Be2+,Mg2+和Ca2+)与2-(2-羟苯基)苯并咪唑(HBI)所形成阳离子-π复合物进行密度泛函B3LYP/6-311++G(d,p)水平的理论研究.结果显示其有强阳离子-π作用.并分析了复合物分子内氢键临界点的性质,相对能量和核磁计算结果显示碱(土)金属离子和溶剂化作用能增加或降低HBI分子内质子转移过程的能垒,可反转优势构型.     

2/2′-羟基对二芳基希夫碱荧光发射的影响

基希夫碱分子中取代基的位置及分子内氢键对其荧光性能有一定的影响,为了探索含不同位置羟基的二芳基希夫碱的荧光性能,合成了24个邻羟基二芳基希夫碱化合物(XArCH=NArY),这些化合物包含13个2-OHArCH=NArY(2-OHBAY)和11个XArCH=NArOH-2′(XBAOH-2′),并测定了它们在无水乙醇中的荧光光谱,研究了基团X、Y以及分子内氢键对化合物荧光性能的影响.结果表明:与XBAOH-2′相比,2-OHBAY的取代基对化合物荧光发射波长的影响更显著;相同基团X和Y的情况下,2-OHBAY比XBAOH-2′的荧光发射波长更长,可能是由于分子内的质子转移引起.研究结果对羟基希夫碱荧光化合物的设计、合成与应用有重要的参考意义.     

分子内氢键对3,2-羟基吡啶酮衍生物与铀酰螯合影响的理论探究

为了探究锕系螯合剂分子内氢键对其配位原子与铀酰成键的影响,通过相对论密度泛函理论计算和波函数分析,研究了两种结构相似但有不同类型分子内氢键的铀酰配合物UO₂-Si-5LIO-1-Cm-3,2-HOPO和UO₂-Si-5LIO-(Me-3,2-HOPO),分析了分子内氢键对供体表面静电势的影响和对供体与铀酰成键的影响,通过态密度分析揭示了配合物的电子结构。结果表明,螯合剂供体形成的分子内强氢键降低了螯合剂与铀酰的离解能和稳定性,而UO₂-Si-5LIO-1-Cm-3,2-HOPO分子内氢键比UO₂-Si-5LIO-(Me-3,2-HOPO)弱,具有更高的稳定性。