C60吡咯烷衍生物的合成及其理论研究

通过1,3-偶极环加成方法合成了一种新的C60吡咯烷衍生物C72H17NO2,并以FTIR、元素分析、1H NMR、13C NMR、UV-Vis进行了表征,测定了产物的循环伏安图.用量子化学半经验AM1及INDO/CI方法研究了产物的结构和光谱性质, 以全自由度优化几何构型为基础,计算了化合物的电子光谱, 在435.9*!nm出现了非C60的特征吸收峰,结果与实验值一致.本文对电子的跃迁进行理论指认, 并分析了光谱红移的原因.     

N-未取代的C_(60)吡咯烷衍生物的分离纯化和结构表征(英文)

C60与α-氨基酸和醛酮反应生成N-未取代的C60吡咯烷衍生物。本文给出了用柱层析法分离纯化产物的一般原理和过程，总结了用FD－MS，FT－IR，UV－Vis，1H－NMR和13C－NMR表征产物结构时所给出的共同特征。     

2-(4-羟基苯基)[60]富勒烯吡咯烷衍生物的合成研究

利用1,3-偶极环加成反应,合成分离得到了一种C60吡咯烷衍生物:2-(4-羟基苯基)[60]富勒烯吡咯烷,通过单因素方法,探讨了反应条件对产物产率的影响,并得到了较适宜反应条件:反应物摩尔比(C60:4-羟基苯甲醛:甘氨酸)为1∶4∶6,反应温度为100℃,反应时间为18 h,此时产物的产率可达到53%(以消耗的C60计)。同时用UV-Vis、1H-NMR、FT-IR、MS等测试手段表征了产物的结构,并利用差热分析仪测试了产物的热稳定性,结果表明,产物在一定温度下,具有良好的热稳定性。     

富勒烯C60- 多芳胺类吡咯烷衍生物的合成及其理论研究

用1,3-偶极环加成反应对富勒烯C60与多芳胺化合物的选择性加成反应进行了研究,在不同条件下获得了单加成和三加成产物,发现可以用HPLC(高效液相色谱)以V(甲苯)∶V(甲醇)=1∶1为流动相对其进行分离. 并且利用半经验AM1理论方法研究了C60吡咯烷衍生物的优化构型,结果表明,目标分子的前沿轨道主要由C60部分决定,C60母体与有机功能化基团之间存在较强的分子内电荷转移,C60部分是电子受体,吡咯环部分为电子给体.     

N,N-二苯甲酰-半胱氨酸甲酯的合成及理论研究

以L-半胱氨酸为原料,合成了N,N-二苯甲酰-半胱氨酸甲酯,通过元素分析、FTIR、UV-vis1、H-NMR1、3C-NMR和MS对标题化合物进行表征并确定其结构.运用Gaussian 03量化程序包,采用B3LYP密度泛函(DFT)的方法,在6-31G(d)水平上对分子的几何构型进行了优化,在优化的基础上用含时密度泛函(TDDFT)方法计算了化合物的电子光谱,计算值与实验值基本吻合.     

N-(4-(4-(1,2,2-三对甲苯基)乙烯)苯基)-N-苯基苯胺的电子结构和光谱性质的理论计算

四苯乙烯类化合物具有聚集态发光的性质,在新型荧光材料等领域有较好的应用前景.通过量子化学计算研究了一种新型的四苯乙烯类发光材料——N-(4-(4-(1,2,2-三对甲苯基)乙烯)苯基)-N-苯基苯胺(DTPE-TPA)的光学和电子结构性质.计算结果表明:DTPE-TPA分子具有三维的非平面分子结构,这种结构可以降低分子间的相互作用以及激基缔合物的形成,其最大吸收和发射光谱分别为428nm和657nm,都是具有π→π*跃迁特征的电荷转移(CT)态.     

富勒烯C60-2,3-二(2-吡啶基)喹喔啉稠合体的结构和电子光谱的理论研究

用半经验AM1法研究富勒烯C60-2，3-二(2-吡啶基)喹喔啉稠合体的分子轨道，电荷分布，几何构型。计算结果显示，标题物具有较低的跃迁能。HOMO轨道主要分布在杂环上，LUMO轨道则主要分布在C60上。电荷向缺电子体C60转移。理论预测其在基态下可能产生电荷分离态。     

手性诱导试剂(S)-(+)-2-苯胺甲基吡咯烷的合成

采用新的合成路线,以L-谷氨酸为原料,通过内酰胺环化、离子交换树脂分离、苯胺酰胺化、AlLiH4还原等一系列反应,合成手性诱导试剂(S)-(+)-2-苯胺甲基吡咯烷,经元素分析、质谱和核磁共振谱等对产物的结构进行了确证.该反应具有条件温和、后处理操作简单、产率较高等优点.     

沙坦类衍生物分子结构及光谱性质的研究

合成了沙坦类衍生物依贝沙坦和缬沙坦,运用密度泛函理论B3LYP/6-31G*方法对它们的几何构型进行全优化,并用含时密度泛函方法计算电子吸收光谱;测量它们甲醇水溶液的荧光光谱,并计算出各自的荧光量子效率.这两种化合物的吸收光谱和荧光发射光谱的比较分析表明:四唑环和苯环之间的共平面性和共轭程度对最大吸收峰的峰位和吸收强度有影响;分子内氢键的形成增强了分子的荧光响应,两个苯环之间的共平面性和共轭程度对荧光发射峰的峰位和荧光强度有很大影响.依贝沙坦和缬沙坦均有较高的荧光量子效率,可以作为荧光探针用于与DNA、蛋白质等生物大分子相互作用机理的研究.     

2-(4-硝基苯基)吡咯烷[3'',4'':1,2][60]富勒烯的合成与工艺研究

以C60、对-硝基苯甲醛和甘氨酸为原料合成得到2-(4-硝基苯基)吡咯烷[3,’4:’1,2][60]富勒烯1。通过正交试验对产物1的合成工艺条件进行研究,探讨了反应物计量比、温度、时间和溶剂体积等对产物1产率的影响,得到了合成产物1的最佳工艺条件:反应物计量比为1∶2∶4、温度为90℃、反应时间为48 h、溶剂甲苯体积为80 mL,此时产物1产率可达到79.6%(以消耗的C60计)。利用紫外可见光谱、红外光谱、质谱、核磁共振谱等检测手段对合成产物1结构进行了表征。     

C60分子间的相互作用

采用定域密度泛函分子集团方法研究了两个Ｃ６０分子之间的相互作用性质，在平衡位置附近，两分子间的相互作用势可以用一个简单的解析形式－－Ｌｅｎｎａｒｄ－Ｊｏｎｅｓ势来描述，Ｌｅｎｎａｒｄ－Ｊｏｎｅｓ势中的参数为ε＝３．６２０ｅＶ，σ＝８．６１５Ａ。还计算了电子结构随分子中心之间的距离γ的变化关系。γ＝９．６７Ａ时达到平衡。γ减小时，最高占有态和最低非占有态之间的能隙减小；γ减到约为平衡距离的８８％时，     

3,6-双(4-甲基-1,2,3-噻二唑-5-基)-1,2,4三唑并［3,4-b］［1,3,4］噻二唑分子的光谱与热力学性质的理论研究

采用密度泛函理论在B3LYP/6-31+G*水平计算研究3,6-双(4-甲基-1,2,3-噻二唑-5-基)-1,2,4三唑并［3,4-b］［1,3,4］噻二唑分子的几何结构,光谱,热力学性质.优化得到的最稳定结构与晶体结构一致.气相中最低能量跃迁吸收峰出现在412 nm,溶剂作用使其蓝移29 nm,均对应HOMO到LUMO的电子跃迁.298.15 K,标题化合物分子的标准摩尔生成焓和标准摩尔生成自由能分别为3703.19和3972.07 kJ·mol-1.     

C60CH2和C60HR(R＝C6H5CO--)的光限幅特性

应用倍频Ｎｄ：ＹＡＧ激光研究了２种新合成的Ｃ６０衍生物Ｃ６０ＣＨ２和Ｃ６０ＨＲ（Ｒ＝Ｃ６Ｈ５ＣＯ－）甲苯溶液的光限幅性质。Ｃ６０ＨＲ的光限幅效应与Ｃ６０相比稍则Ｃ６０ＣＨ２的光限幅效应与Ｃ６０相近,并具有更低的限幅幅值。     

铜催化炔基酮与重氮酯的环加成反应的理论研究

采用密度泛函理论的B3LYP泛函对铜催化的炔基酮与重氮酯的[4+1]环加成反应进行了理论研究.根据计算结果,我们确定了两条反应路线,并对其中各驻点的结构进行了全优化,对重要的过渡态进行了IRC扫描以确认其合理性.通过比较两条反应路线中各过渡态的活化能,我们得到了反应的优势路线,确定了反应的机理.采用极化连续介质模型(PCM),考虑了溶剂ClCH2CH2Cl对反应中各物种能量的影响.计算结果表明,重氮酯先去氮生成金属卡宾,然后金属卡宾再参与后续的反应,通过[4+1]环加成反应生成多取代呋喃.     

布基球（C60）的量子化学计算

布基球是６０个碳原子组成的球面形笼状分子结构，在催化、超导、新材料诸方面有重要用途。采用李向平教授建立的分子轨道的差分方程法对Ｃ６０的分子轨道、电荷分布、能量分布及键级进行了计算。所得结果具有：能级方程被分解成１０个６次方程，从而使计算简化；得到简单的轨道系数公式；电荷聚集数只与纬度有关。与经度无关等特点。     

N,N‘-双水杨醛缩环己二胺指纹区拉曼光谱研究

采用633 nm激光器,检测了合成的N,N'-双水杨醛缩环己二胺产物在指纹区的拉曼光谱,并根据密度泛函理论对其拉曼光谱进行理论模拟.该分子拉曼光谱检测值和理论值比较表明:在位移800 cm-1,该物质有一特征峰,初步将其归属为C-N-C两碳原子围绕N原子的剪式振动和苯环碳骨架伸缩振动的协同振动,这是该物质多个原子的集体...     

基于量化计算的生物炭与苯酚弱相互作用机理研究

芳香族化合物在生物炭表面的分子行为、特别是弱相互作用机制尚不清楚.为揭示生物炭-苯酚间弱相互作用机制,本文采用等温吸附、吸附动力学实验,结合FT-IR表征,应用密度泛函理论(DFT),分析生物炭与苯酚分子间不同吸附构型的结合能、约化密度梯度(RDG)和电子密度拓扑关系.结果表明：等温吸附经72 h达平衡,pH显著影响饱和吸附量,pH=6时吸附量最大;生物炭表面官能团是吸附作用中心,吸附焓(ΔH)始终处于氢键键能范围内;4种吸附构型(A/B/C/D)的弱相互作用均由范德华力和弱氢键共同主导,B构型结合能最低、最稳定,C构型弱相互作用最强,D构型弱相互作用最弱.     

富勒烯(C60/C70)-丙烯酸(酯)共聚物的合成及成膜性能研究

交纳米C60／C70与丙烯酸（酯）单体在引发剂作用共聚，合成得到C60／C70－丙烯酸（酯）共聚物，对该共聚物的结构进行了红外光谱分析，证实了C60／C70通过自由基聚合进入了聚合物碳链骨架，通过其成膜性能测试。C60／C70改性不仅使共聚物的成膜度有较大提高，同时也使其漆膜的柔韧性有相应的改进。     

C_（60）及其衍生物国内外研究概况

介绍了Ｃ_（６０）的发现过程、制造方法，Ｃ_（６０）及其衍生物的物理、化学性能以及有关Ｃ_（６０）的国内外研究状况。