CH2O2-M(M=HF,H2O)分子间氢键的理论研究

利用分子轨道从头算结合不同基组对二聚体CH2O2-M(M=HF,H2O)分子间氢键进行了理论研究,利用标准方法和均衡校正方法对二聚体进行了几何结构优化,振动频率和相互作用能的计算,利用了自然键轨道理论对氢键的本质进行了分析.研究结果表明,由于分子间π-氢键的形成导致了σ-氢键的弯曲,两个二聚体氢键相互作用能随着σ-氢键键长的增加而降低,并且两个氢键二聚体的相互作用能的贡献主要来自于σ-氢键.     

二氮杂苯与水分子复合物的DFT研究

在B3LYP/6-31++G**理论水平研究了二氮杂苯-(水)2簇复合物基态氢键相互作用.进行构型优化和频率计算分别得到无虚频稳定的邻二氮杂苯-(水)2复合物、间二氮杂苯-(水)2复合物和对二氮杂苯-(水)2复合物6个、6个和3个,复合物存在较强的氢键作用,复合物结构中形成一个N...H-O氢键并终止于O...H-C氢键的氢键水链构型最稳定.经基组重叠误差和零点振动能校正后,最稳定复合物的相互作用能分别是-50.8,-43.4和-40.9 kJ/mol.振动分析显示N...H-O氢键的形成使复合物中水分子H-O键对称伸缩振动频率减小(红移).     

系列小分子与碱基尿嘧啶间氢键相互作用的理论研究

核酸碱基尿嘧啶分子可以使用3个不同位点与其他分子形成多种类型的分子间氢键.笔者使用密度泛函理论B3LYP/6-31＋G（d,p）方法优化得到了系列小分子与尿嘧啶分子形成的31个氢键复合物的稳定结构,进而使用MP2/aug-cc-pVTZ方法计算了这些氢键复合物的结合能.研究结果表明,尿嘧啶分子更倾向作为氢键给体与小分子形成氢键.尿嘧啶分子最易使用1号位点与小分子形成氢键复合物,最不易使用2号位点形成氢键复合物.甲基取代小分子氢键受体上的氢原子会使氢键强度变强.为了深入理解这些氢键复合物体系中氢键作用的本质,还使用B3LYP/6-31G（d,p）方法进行了自然键轨道（NBO）分析计算.自然键轨道（NBO）分析表明,大部分氢键复合物满足二阶相互作用稳定化能之和越大,结合能绝对值越大,结合得越稳定的原则,说明共价作用在这些氢键作用中起重要作用.     

对乙酰氨基酚-水复合物中氢键作用的理论研究

为了解对乙酰氨基酚(AP)在水溶液中的构象,在MP2/6-311++G(d,p)水平上研究了AP与水分子通过不同种氢键作用形成的6种AP-H2O复合物.首先分析这些复合物的几何结构、能量和振动频率,然后运用分子中原子的量子理论(QTAIM)、自然键轨道理论(NBO)和定域分子轨道-能量分解分析(LMO-EDA)等理论和方法对AP-H_2O复合物中的氢键相互作用进行定性和定量分析.研究结果表明:(1)AP分子中的—CH基团与羰基氧原子之间形成的C8H8A···O2A分子内氢键在多数AP-H_2O复合物中被保留下来;(2)AW1和AW6中的分子间氢键强于其他氢键;(3)AP的羰基氧原子是最有可能与H_2O分子形成氢键的位点,第2个最有可能与H_2O分子形成氢键的位点是AP的酚羟基,前者中H_2O是质子供体,而后者中H_2O则是质子受体;(4)AP-H_2O的形成过程中,氢键作用与结构畸变都会在一定程度上决定AP-H_2O复合物的相对稳定性,但前者的作用更大.     

三氮杂苯-（水）3簇氢键结构性质

使用密度泛函理论B3LYP方法研究了三氮杂苯-(水)3簇氢键结构与性质.进行构型优化和频率计算,分别得到稳定的1,2,3-三氮杂苯-(水)3簇、1,2,4-三氮杂苯-(水)3簇和1,3,5-三氮杂苯-(水)3簇复合物6个、8个和7个,复合物存在强的氢键作用,稳定复合物结构中形成起于N…H─O氢键终止于O…H―C氢键的水链氢键网结构最稳定.经基组重叠误差和零点振动能校正后,最稳定的1,2,3-三氮杂苯-(水)3簇,1,2,4-三氮杂苯-(水)3簇和1,3,5-三氮杂苯-(水)3簇复合物的相互作用能分别为-79.33,-76.38和-67.79 kJ/mol.三氮杂苯-(水)3簇复合物中,N…H─O氢键的形成使水中H─O对称伸缩振动频率明显红移.同时使用含时密度泛函理论研究水对三氮杂苯单体分子第一1(n,π*)激发态垂直激发能的影响.     

CH_2O_2-M(M=HF,H_2O)分子间氢键的理论研究

利用分子轨道从头算结合不同基组对二聚体CH2O2-M（M=HF,H2O）分子间氢键进行了理论研究,利用标准方法和均衡校正方法对二聚体进行了几何结构优化,振动频率和相互作用能的计算,利用了自然键轨道理论对氢键的本质进行了分析．研究结果表明,由于分子间π－氢键的形成导致了σ－氢键的弯曲,两个二聚体氢键相互作用能随着σ－氢键键长的增加而降低,并且两个氢键二聚体的相互作用能的贡献主要来自于σ－氢键．     

儿茶素-腺嘌呤分子间相互作用的密度泛函研究

采用密度泛函理论的B3LYP方法,在6-31+G*基组水平上研究了儿茶素-腺嘌呤分子间相互作用机制,得到稳定的儿茶素-腺嘌呤复合物.计算结果表明氢键对于复合物的稳定性起着重要的作用,并且当复合物形成2个或更多的氢键时,氢键的数目、类型及强度共同决定着复合物的稳定性.通过研究发现,所有的氢键复合物进行基组重叠误差(BSSE)校正后的相互作用能为9.50~39.50 kJ/mol,相互作用能主要由氢键所贡献.振动分析显示,氢键的形成使相对应键的对称伸缩振动频率减小,说明这些复合物中形成的氢键都是正常的红移型氢键,与实验结果相一致.     

乙腈体积分数对水的氢键网络结构的影响

拉曼光谱是研究液体分子及分子间相互作用的主要振动光谱技术.本文采用显微共聚焦拉曼光谱研究了乙腈-水二元溶液中水的振动特性.通过改变乙腈-水系统的体积分数,水的氢键网络结构将受到影响.测量了乙腈体积分数10%~90%的水溶液.结果表明:在低的体积分数下X_(cn)0.3时,水分子呈现氢键网络结构;0.3X_(cn)0.5时,水分子呈现氢键网络结构与复合物共存形态.乙腈分子体积分数占优势时,水分子对称伸缩振动发生红移,水分子间及乙腈-水复合物的氢键强度减弱,氢键网络结构将会破坏,拉曼模式的线宽、峰形发生改变.     

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

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-(H₂O)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.     

双氢键复合物XZnH…HArF(X=H,F,Cl,Br)的理论研究

使用分子轨道从头算方法,在MP2(full)/6-311++(2d,2p)理论水平上对XZnH(X=H,F,Cl,Br)和稀有气体化合物HArF组成的双氢键复合物XZnH…HArF的性质进行了研究.结果表明,所有的复合物都具有线形结构.在所有的体系中,由于双氢键的形成,H—Ar键和H—Zn键的伸缩振动频率发生了红移,同时伴随着两者键长的增大.复合物的相互作用能按HZnH…HArF>BrZnH…HArF>ClZnH…HArF>FZnH…HArF顺序降低.分子间的伸缩振动频率、复合物的H—Ar键和H—Zn键伸缩振动频率的位移与相互作用的能量相关.采用自然键轨道方法做了电荷计算,表明分子内部原子电荷发生了变化,H—Ar键振动频率的红移可以用Alabugin的超共轭和重杂化理论解释.     

2：2型过氧钨酸盐的制备,结构和性质研究

在H_2O_2溶液中.通过活性粉状白钨酸的解聚制备了二个O_2~(2-):W为2:2型的新的过氧钨酸盐:K_2W_2O_s(O_2)_2·4H_2O(1)和(E_(t4)N~-)_2W_2O_5(O_2)_2·2H_2O(2).用IR、UV和XRD对二个过氧化物进行了表征,并推断了过氧钨酸阴离子的可能结构.     

氢键构筑的三维超分子配合物[Ni（dpc）（PIM）_2（H_2O）]_2·2H_2O的合成、结构及表征

合成了配合物[Ni（dpc）（PIM）2（H2O）]2.2H2O（1）（H2dpc=2,6-吡啶二羧酸,PIM=2-丙基咪唑）,并借助于元素分析、红外光谱、X-射线单晶衍射等手段进行了表征。配合物（1）的晶体结构中存在着两种晶体学上独立的单核镍单元,镍中心为六配位畸变八面体构型,在堆积过程中通过O-H…O和N-H…O氢键作用形成三维超分子网络结构。     

基于密度泛函理论和含时密度泛函理论下富勒烯B24N24光谱性质研究

本文在B3LYP/6-31g(d)基组水平上, 利用密度泛函理论(DFT)优化了B24N24团簇的几何和电子结构. 研究结果表明, 优化所得B24N24团簇的几何结构对称性分别为S4、C2、S8和O;在基态稳定结构基础上, 得出其输运性质, 既非p型输运材料, 亦非n型输运材料, 即不具有输运性质;在优化好的基态结构基础上, 又研究了它的红外和拉曼分子振动谱, 四种团簇的红外-拉曼振动谱的振动强度排序均为O>S8>S4>C2;随后采用含时密度泛函理论(TDDFT),同样在B3LYP/6-31g(d)基组水平上, 计算了这四种物质在CH2Cl2溶剂中的UV-Vis吸收谱特性, 研究表明跃迁能级数量越多,吸收谱振动强度越强, 并且这些分子的紫外-可见吸收谱的振动强度排序为S4>C2>S8>O.     

1个新的三核镍配位超分子的合成、晶体结构及光物理性质

采用水热方法合成了1个新的Ni(Ⅱ)配合物{[Ni3(dcp)2(phen)2(H2O)6]·4H2O}(H3dcp=吡唑-3,5-二羧酸).对该配合物进行了单晶X射线衍射结构表征及UV-Vis-NIR吸收光谱,IR光谱和表面光电压光谱(SPS)性质测定.结构分析表明,该配合物为三核Ni(Ⅱ)配合物,其中2个Ni(Ⅱ)离子[Ni2(Ⅱ)、Ni2A(Ⅱ)]是晶体学等效的,另外1个Ni1(Ⅱ)离子与它们是不等效的.每个Ni(Ⅱ)离子均为6配位[Ni1(Ⅱ)离子配位模式为N2O4,Ni2(Ⅱ)和Ni2A(Ⅱ)离子配位模式为N3O3],配位构型均为畸变的八面体.配合物最终由氢键网联成具有2D结构的超分子.配合物的表面光电压光谱的测定结果表明,它在300~800nm范围内呈现出正的表面光伏响应,表明它具有一定的光电转换能力.同时对配合物的UV-Vis-NIR吸收光谱和IR光谱进行了分析和指认.     

4-巯基苯甲酸二、三烃基锡衍生物的合成及其表征

利用4-巯基苯甲酸(4-H2SBA),乙醇钠与三烃基锡在1:1:1的摩尔比下反应,合成了四个4-巯基苯甲酸的三烃基锡(VI)衍生物:R3Sn[S(C6H4CO2H)](R=CH3-1;n-Bu-2;Ph-3;PhCH2-4),与二烃基锡在1:2:2的摩尔比下合成了两个4-巯基苯甲酸的二烃基锡(VI)衍生物R2Sn[p-S(C6H4CO2H)]2(R=n-Bu-5;Ph-6)。并通过元素分析,红外光谱,核磁共振氢谱对其结构进行了表征。研究表明配合物1-6都是通过4-巯基苯甲酸上S原子而不是羧基上的O原子与锡配位。这一配位特征也被配合物3和5的X-射线单晶衍射结构所证明。此外,晶体结构分析还表明,配合物3是一个通过分子间O-H...O氢键作用形成的二聚体。     

1,5-双(5-溴水杨醛)缩二氨基硫脲二丁基锡配合物的合成,晶体结构和杀菌活性研究

利用1,5-双(5-溴水杨醛)缩二氨基硫脲席夫碱与二丁基氧化锡为原料,在苯-甲苯混合溶剂中回流反应合成了一种新的有机锡席夫碱配合物,分子式为C23H18Br2N4O2SSn,用元素分析、红外光谱、核磁共振谱对目标化合物结构进行了表征,并用X-射线单晶衍射对其结构进行了确证.晶体结构解析表明,标题配合物的晶体属单斜晶系,P21/c空间群,每个独立单元中含有两个分子结构单元,晶胞参数:a=17.9191(9)(A),b=18.791(1)(A),c=17.9453(9)(A),a=115.447(1)埃琕=5456.2(5)(A)3,Z=4,Dcalc=1.709g/cm3.分子间经典的N-H…N氢键使分子相互结合形成了二聚体,后者再通过范德华作用力结合堆积形成完成的晶体结构.抑菌活性测定结果表明,标题化合物及其类似物的抑菌活性具有较大的选择性,对苏云金杆菌(B.thuringiensis)和枯草杆菌(B.Subtilis)的抑菌能力较高,而对大肠杆菌(E.Coli)和金黄色葡萄球菌(S.Aureus)的抑菌能力较低.     

在非极性溶剂中杂多阴离子—CO络合物的电子光谱

合成了五种取代型杂多化合物：「ＳｉＷ１１Ｏ３９Ｃｏ（Ｈ２Ｏ）」＾６－，「ＧｅＷ１１Ｏ３９Ｃｏ（Ｈ２Ｏ）」＾６－，「ＰＷ１１Ｏ３９Ｃｏ（Ｈ２Ｏ）」＾５－，「Ｐ２Ｗ１７Ｏ６１Ｃｏ（Ｈ２Ｏ）」＾８－，「ＰｗＯ１８Ｏ６８Ｃｏ４（Ｈ２Ｏ）２」＾１０－，通过等离子体、ＩＲ、ＵＶ、极谱、热谱等测试手段对产物进行了表征、并首次报道它们在非极性溶剂中与ＣＯ小分子的作用，实验结果表明，取代型杂多化合物与ＣＯ形成了ＨＰ     

酉己合物[Ni（C10H8N2）（O2CCH2CH2PO3H）（H2O）]的合成及晶体结构研究

报道一个新金属膦酸盐化合物：【Ni（2’2’-bipy）（O2CCH2CH2PO3H）（H2O）]（2’2＇-bipy=C10H8N2）。通过X射线单晶衍射仪测定其晶体结构,并对其进行元素、红外等性质测定。晶体结构研究结果表明,这个化合物为正交晶系。在这个镍化合物中,两个六配位的Ni（Ⅱ）离子通过O2CCH2CH2PO3H离子的桥连作用形成一个中心对称的二聚体。这些二聚体进一步通过O-H…O氢键以及π-π堆积作用形成三维超分子结构。     

混配配合物[Cu(1,10-phen)(CH2(COO)2)(H2O)]2·3H2O的合成和晶体结构

在碱式碳酸铜与丙二酸水溶液反应后的滤液中加入1,10-(口菲)啰啉的乙醇溶液,放置获得一种蓝色块状的晶体.X-ray衍射显示为三斜P-1群,α=11.560(2),b=11.750(2),c=12.510(3)A,α=92.13(3)°,β=105.50(3)°,γ=109.30(3)°,v=1530.6(5)A3,z=2,Mr=781.66,F(000)=800,Dc=1.696g/cm3,μ(M0Kα)=1.467mm-1,R=0.0392.二聚体[Cu(1,10-phen)(CH2(COO)2)(H2O)]2是通过分子间的氢键形成的.     

K8[P2W17TiO62].12H2O的合成及性质研究

采用改进分步合成的方法,首次制备了2:18系列的钨钛磷三元混配杂多酸盐。用元素分析、~(31)P核磁共振谱、极谱、循环伏安、红外光谱、紫外光谱、x射线衍射、x光电子能谱、热重—差热分析对它进行了表征,确定杂多酸盐的组成为K_8[P_2W_(17)TiO_(62)]·12H_2O。杂多阴离子具有Dawson结构。对产物的光谱性质、氧化还原性质和热稳定性进行了探讨。