多氯联苯辛醇—水分配系数的QSPR研究和预测

建立了多氯联苯系列分子的正辛醇—水分配系数对数-log Kow的定量结构—性质关系(QSPR)。通过它可以以分子结构参数(例如,范德华体积、偶极矩和分子椭圆度)为基础估算多氯联苯系列分子的正辛醇—水分配系数。预测了一些多氯联苯的Kow。同时研究了分子结构数据对Kow的影响,结果表明对Kow影响大的主要因素是范德华体积和分子椭圆度,而分子偶极矩的影响相对较小,说明较大的有机分子在溶解时,体积因素要比偶极距作用大。非邻位取代的氯原子在苯环中的位置对Kow影响不大。     

2-苯基-1,3-苯并唑衍生物分子的非线性光学性质

2-苯基-1,3-苯并唑分子为母体,设计了一系列取代衍生物,研究了不同取代基,不同取代位置对分子电子结构及分子的非线性光学性质的影响。研究结果表明取代位置对分子的一阶极化率影响不太,对分子的二阶、三阶极化率影响较大,目标分子的二阶极化率与分子的(μe-μg)/ΔE2有较好的相关性。在母体分子的7、8位连接-NO2,13位连接-NH2得到的分子其分子的二阶极化率最大,而在7、8位连接-NH2,13位连接-NO2得到的分子具有最大的三阶极化率。     

1-胺基-4-硝基-1,3-丁二烯的非线性光学性质的理论研究

以B3LYP／6-31 G*水平上优化的构型为基础，采用有限场方法(FF)，分别在从头算HF和包含电子相关的MP2及B3LYP水平上计算了1—胺基—4—硝基—1，3—丁二烯的非线性光学系数，发现电子相关对分子的非线性光学极化率的影响很大，在MP2水平上计算的一阶超极化率βvcc是相同基组下HF计算值的2～3倍，在从头算水平上，采用含时间的藕合微扰法(TDHF)，计算了1—胺基—4—硝基—1，3—丁二烯的非线性光学极化率，得到了分子在730～24791nm范围内的色散曲线，考察了分子的色散效应。     

用量子化学方法预测PCDFs的Ah受体结合能力(2):变量的灰色关联分析

为进一步阐明PCDFs的芳烃(Ah)受体结合能力与分子结构之间的关系，引入灰色关联分析方法，计算出作为描述符的12种结构-性质参数及一种衍生参数对于Ah受体结合能力的影响程度排序，并结合变量的物理意义进行分析。结果表明，最具影响的3种参数依次为分子最低未占据轨道能(Elumo)、亲电超离域度之和(Sr^E)、分子平均极化率(α)，这说明PCDFs分子的得电子能力和分子平均极化率对其Ah受体结合能力的影响最大，随着氯原子取代数目的增大，Elumo和Sr^E值变小，分子易得电子而被还原；而α值增大则意味着PCDFs分子与受体间色散力的增强，这2种因素促使Ah受体结合能力呈增大趋势。     

几类杂环化合物的非线性光学性能的理论研究

采用ＣＮＤＯ／Ｓ－ＣＩ方法编制的程序,对几类氮取代杂环化合物进行二阶极化率计算,从微观上探讨了杂环、取代基等对微观分子二阶非线性光学系数的影响．认为：我们所设计的化合物具有很高的分子微观二阶极化率,环的掺杂以及取代基的性质影响二阶极化率．为寻找优质非线性光学材料提供了理论依据．     

一类新型光引发剂(Ⅱ)——新型戊二烯酮类电子光谱初探

前文报导在分子中含有苯基呋喃环结构的一些戊二烯酮的合成。初步试验表明这类化合物可能成为具有新特点的光引发剂而用于感光树脂体系。因此,就其电子光谱与分子结构的关系作进一步的考查应是有实际意义的。Р.К.Магдеева等曾研究过在4—位有给电子基,而在4′—位或3′—位有硝基的双苯亚甲基丙酮(Dibezalacetones,缩写为DBA,即1,5一二苯基—1,4一戊二烯一3一酮类)的电子光谱。认为这些化合物电子光谱的四个谱带是由分子中顺极化的AK体系和逆极化的BK体系的叠加造成。而取代基的电子效应等对偶极结构的影响使谱带变化呈现出某些规律性。     

系列推拉取代基1,3,5-己三烯的非线性光学性质的理论研究

用从头计算方法，在HF/6-31G*水平上，优化了系列首尾带推拉取代基的1，3，5-己三烯的几何构型，计算了它的偶极矩μ和二阶非线性光学系数β，研究了分子结构，共轭链长和取代基对β值的影响，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。     

氯代邻羟基二苯醚类化合物的合成工艺

氯代邻羟基二苯醚类化合物被广泛用作杀茵剂、医药及日化、卫生用品等的抗茵成分.目前,该类化合物主要通过氯代邻氨基二苯醚重氮化水解反应制得,由于制备过程伴有分子内关环副反应,导致产品收率和质量很低.文中对影响氯代邻氨基二苯醚重氮化水解反应的主要因素和工艺条件进行了系统研究,结果表明,取代基对氯代邻氨基二苯醚重氮盐的水解和分子内关环反应的选择性有重要影响,金属离子对分子内关环反应有显著催化作用,制备氯代邻羟基二苯醚的较佳工艺条件为:重氮化硫酸质量分数为95%～98%;水解硫酸质量分数为74%～78%;重氮化温度为55～60℃;水解温度为160～175℃.     

Al2O3催化下的取代β-羟基胺Schiff碱衍生物的C-C键裂解反应

探讨了中性Al2O3催化下的取代β-羟基胺Schiff碱衍生物的C—C键裂解反应,结果表明,在Al2O3存在下,由取代苯甲醛与1,2-二苯基-2-氨基乙醇形成的亚胺类化合物很容易通过逆ene反应过程发生α,β-C—C键断裂,且反应不受芳醛分子中邻位基团的影响.通过跟踪反应进程,提出了可能的反应机理.     

七元环及苯并七元环取代方酸分子的非线性光学性质

采用从头算RHF／6—31G^＊方法，全优化计算了七元环及苯并七元环取代方酸分子的几何结构，并用CIS／6—31G^＊方法计算了其电子光谱。在此基础上用TDHF方法计算了分子的线性极化率、一阶和二阶超极化率。计算结果表明，取代基位置和杂原子类型对非线性光学性质都有较大的影响。     

甲（乙）基在甲（乙）苯亲电取代反应中的定位作用和定位能力讨论

在有机化学的亲电取代反应定位法则教学中,甲基代表烷基,作为芳烃亲电取代反应定位效应的典型例子,但甲基不同于乙基等烷基,具有不同的定位能力,烷基是如何影响芳环的结构从而影响取代基定位,教材和教学中描述较简单,不便于学生领会和比较。该文就此问题进行探讨,结果表明,烷基苯RAr（R—Me、Et）的R在空间的位置影响烷基苯的能量和原子电荷密度,从而影响烷苯的亲电取代反应。（1）烷苯的R—Ar键旋转形成不同构象,其中的最大与最小体系能量值之差△E,△E（Me）〈△E（Et）,{△E（Me）=0．0000084a．u,△E（Et）=0．0068029a．u},甲苯比乙苯的R—Ar单键更容易自由旋转。在EtAr,C8-C7-C1平面与苯环垂直时,体系能量[E（90）=-308．661166a．u．]最低,为较稳定的优势构象。（2）甲基和乙基均向苯环供电子,虽甲（乙）苯环的碳原子所带电荷之和都不及苯,但甲苯比乙苯的环碳上电子密度大,∑Q（Me,30）=-1．02794〈∑Q（Et,90）=-1．010487。（3）甲（乙）苯化合物中,均为邻、对位碳原子电子密度大于苯环碳{甲基：邻位qc2（30）=qc6（30）=-0．212118,对位-0．20724～-0．20728;乙基：邻位qc2（90）=qc6（90）=-0．209509,对位q（90）（-0．20695）},间位碳原子的电子密度小于苯环碳[甲基间位-0．19153～-0．19228;乙基间位q（90）=-0．192171],甲、乙苯的邻、对位有利于亲电取代反应,且甲基大于乙基的定位能力。（4）亲电试剂Me^＋与苯环反应形成邻、对位的碳正离子中间体比闯位碳正离子中间体稳定,有利于生成邻、对位取代产物,因此,甲、乙基均为邻、对位定位基。     

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。     

重金属离子捕捉剂的合成与研究

利用低分子量多胺物质与环氧氯丙烷开环聚合,再接枝二硫化碳制得废水重金属捕捉剂．通过一系列实验条件的控制、聚合物平均分子量及接枝数目的控制合成了目标产物．采用外添法检测对Pb（II）,Mn（II）,Ni（II）,Cu（II）和Zn（II）的捕捉量．所合成废水重金属捕捉剂对100rng／LPb（II）,Mn（II）,Ni（II）,Cu（II）和Zn（II）废水的去除率达到99％以上．并讨论了重金属捕捉剂投加量、pH值及Pb（II）,Mn（II）,Ni（II）,Cu（II）和Zn（II）共存条件对捕捉剂去除率的影响．结果表明：重金属捕捉剂投加量为3．5～4．5mg／L时,处理后的水即可达到国家排放标准;PH值为6～9时,重金属捕捉剂处理效果较好．     

三聚氰胺分子的电子吸收光谱、二阶极化率及其溶剂效应的密度泛函理论计算

结合自洽反应场（SCRF）法、CPCM溶剂化模型,分别用密度泛函理论法B3LYP、TD-DFT/CAM-B3LYP和有限场（FF）法,对三聚氰胺分子在气相、氯仿以及甲醇溶液中的几何结构、电子吸收光谱、二阶极化率进行了系统的理论计算.结果表明,该分子为准八极结构,其强吸收峰在远紫外区,透光范围宽.最大吸收由两个近简并的激发态跃迁叠加而成,二者呈加和模式,对二阶极化率都有贡献.其几何结构、电子光谱和非线性光学（NLO）极化率都不同程度地呈现溶剂效应.高极性溶剂能显著增大其超极化率,而其最大吸收红移很小.在保持分子基本架构的前提下,通过增大供体与受体核之间的共轭桥,可以在保持良好透明性的前提下,增大超极化率,得到良好的NLO生色团.     

多氯联苯的性质及其对环境的危害

多氯联苯（PCBs）是一类重要的环境持久性污染物。本文列出了37种多氯联苯化合物的辛醇-水分配系数及水溶解度的估算值与实验值,并对多氯联苯的理化性质及其对环境的危害做了初步的探讨。     

基于含氮、硫元素苯衍生物的有机染料敏化剂的理论研究

采用密度泛函(DFT)和含时密度泛函(TD-DFT)理论方法计算了以苯及其衍生物作为π共轭桥的染料分子的基态和激发态的微观性质.研究结果表明,与参考敏化剂P0相比,3种新型敏化剂P1、P2和P3的基态几何结构和前线轨道分布与之十分相似.采用CPCM-TD-BHandHLYP/6-31+G(d)方法,模拟染料分子P1在二氯甲烷溶液中的最大吸收波长为502nm,比P0吸收峰显著红移.利用Marcus理论,经过近似计算发现,与其他敏化剂相比,P1分子间电荷传输速率(Ket)最快.因此,P1应该可以作为有希望的敏化剂应用于染料敏化太阳能电池(DSSC),而且其能量转化效率(η)应该高于以P0为染料的DSSC的效率.     

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.     

星形阴离子型聚丙烯酰胺的合成及絮凝性能

以季戊四醇为核,并与硝酸铈铵组成氧化还原引发体系,过硫酸钾为助引发剂,引发丙烯酰胺(AM)与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)自由基共聚合,合成星形阴离子型聚丙烯酰胺絮凝剂Star-P(AM/AMPS).采用FTIR和1H NMR对产物结构进行表征,并计算平均臂数.同时考察反应时间、单体浓度、引发剂用量、反应温度对聚合反应的影响.溶液性能评价结果表明,Star-P(AM/AMPS)的耐温性能及絮凝性能均优于线形PAM.