酚类化合物苯环碳原子的化学位移与其净电荷的关系(Ⅰ)--除酚羟基外无其他取代基的酚

用AB INITIO法对只含酚羟基的 7种酚化合物的苯环碳原子 (Ci)的净电荷 (Qi)做了计算 ,并测定或查阅了它们的13CNMR谱 ,参考标准图谱找出了Ci 对应的化学位移δi,发现Qi δi间呈现较好的线性关系 .每种化合物均有最负净电荷 (Qmin)与最低化学位移 (δmin) ,Qmin与δmin出现在酚羟基邻位同一碳原子上 ,而这一碳原子具有最大的亲核亲电反应活性 .那些δi>130的碳原子反应活性极小 ,以至不能发生亲核亲电反应 .在酸、碱条件下会改变酚化合物的电荷分布和化学位移 ,因而其反应活性也随之改变 .     

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。     

取代基团对太阳能电池电子受体材料石墨烯衍生物导电性的影响

设计含有F,Cl,Br,OH,SO_3H,NO_2,COOH,CN或CF_3取代基团的石墨烯衍生物的结构模型,研究有机太阳能电池电子受体材料石墨烯衍生物的导电性.使用Gaussian09软件,采用密度泛函理论计算方法在B3LYP/6-31G(d)水平上,优化取代石墨烯的空间结构,计算取代石墨烯的电荷分布,考察各取代石墨烯的带隙和打开狄拉克点的难易.结果表明:在取代石墨烯接收一个电子前后,含有Br,SO_3H,CF_3或CN基团的取代石墨烯比含有F,OH,NO_2,Cl或COOH基团的取代石墨烯均具有更好的导电性,含有Br,CN或CF_3基团的取代石墨烯打开狄拉克点相对比较容易.因此,含有Br,CN或CF_3基团的取代石墨烯是较好的有机太阳能电池电子导电材料,其中Br取代石墨烯是最优的导电材料.     

判断取代基相对诱导效应强度的新方法——Ⅰ取代基中与甲基碳原子相连原子不具有不饱和键的情况

以CH4为母体,甲烷1个氢原子被取代基R取代生成的CH3R为模型,计算CH3R中甲基碳原子化学位移与甲烷碳原子化学位移的差值Δδ以及CH3R中甲基碳原子净电荷值与甲烷碳原子净电荷的差值ΔQ,将其作为判断基团相对氢原子诱导效应强度的新方法.研究结果表明,当取代基中与甲基碳原子相连原子不具有不饱和键时,2种计算结果具有紧密的相关性.就本文所列基团而言,由这2种新方法得到的相对诱导效应强弱与已有的化学规律甚为吻合.     

点电荷与导体球壳间的电场

本用镜像法对点电荷与导体球壳间电场中的电势、球壳表面电荷分布及静电力进行讨论，分析点电荷在球外、球壳不接地时，球壳表面上带正净电荷或负净电荷时的条件，以及点电荷所受静电力的情况(吸力、斥力)。     

苯环上的取代基定位效应及其对反应速度的影响

关于苯环上取代基的定位效应及其对反应速度的影响，国内外各教材都有详细解释[1－6]，但对初学者来说，共振论似乎难以理解；对诱导效应和共轭效应来说，供电子基能增加苯环的电行密度，吸电子基能降低苯环的电荷密度，觉得解释还不够明确。根据经典理论，价电子是严格遵循以自族方向相反成对地在自己的轨道上运转。分子内电荷密度的改变，应该不违背这一原则。为了便于学生理解，笔者根据在教学中的体会，谈点看法。1邻对位定位基按照这类取代基的结构特点，可分为以下五种类型：1．1含未共用电子对又带部分负电荷的基团属这一类型的基团…     

8种B环间位取代异黄酮衍生物的核磁共振谱理论研究

在B3LYP 6 31G 水平下优化了 8种B环间位取代异黄酮衍生物的几何构型 ,在B3LYP 6 311G 水平下计算了该类化合物的核磁共振谱 ,研究结果表明 :对 1A～ 1D而言 ,羟基引入后O(15 )与羟基上的H(19)形成分子内氢键 ,使整个分子形成一个四环的交叉共轭体系 .由于羟基的引入 ,使 βC(5 )、C(6 )的相对化学位移均有较大程度的减小 ,而αC(9)上的化学位移增加幅度最大 .从取代基对NMR的影响来看 ,H(16 )基本不受取代基的影响 ,邻位H(2 4 )、H(2 9)和对位H(2 5 )的NMR数据从 1D～ 1A依此增大 ,间位C(2 3)的NMR数据变化较小 ,即间位碳受取代基的影响也较小 ,对位C(2 1)从 1D～ 1A依次减小 ,邻位C(2 0 )和C(2 6 )的NMR数据变化趋势不明显 .     

多氯代苯胺亲电取代定位效应的密度泛函理论计算

采用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,在6-311G**基组水平上计算多氯代苯胺脱氯加氢反应中苯环上各C原子电荷分布和亲电取代σ配位化合物能量的变化,研究多氯代苯胺脱氯加氢合成3,5-二氯苯胺反应的定位效应.结果表明:多氯代苯胺邻、对位C原子电荷数和σ配位化合物能量明显小于间位C原子的电荷数和σ配位化合物能量,邻、对位会优先发生脱氯取代反应,即理论上朝着生成3,5-二氯苯胺的方向进行.     

硅表面上电荷分布的晶向关系

本文分别用Si_(16)H_(21)模拟Si(113),Si_(35)H_(30)模拟Si(112)高密勒指数表面,用Si_(37)H_(39)模拟Si(111)及Si_(19)H_(18)模拟Si(100)表面.通过SCF-LCAC-CNDO理论计算,研究了各种表面上的净电荷分布.发现,各种表面上存在不同程度且不同分布的净电荷,表面原子sp~3轨道中的电荷做了重新分布,净电荷较多地局域在悬键方向上.表面上台阶的存在强烈地影响着表面净电荷转移的性质.此现象在Si(112)面上尤其突出.本文据此解释了不同晶面上附加表面电偶极子及态密度等实验结果.     

取代基对苯并噻吩芳香性的影响

含金属杂原子的共轭体系因在生物医药、化学反应催化等领域展现出广阔的应用前景而备受关注.过渡金属取代的苯并噻吩是一类重要的反应中间体,同时具有孤对电子和芳香性π电子,因此显示出特殊的性质.在M06-L/aug-cc-pVDZ(过渡金属采用aug-cc-pVDZ-pp)水平上,通过核独立化学位移(NICS)、π轨道及各向异性磁感应电流密度(AICD)等分析,研究了包括过渡金属在内的不同基团取代的苯并噻吩芳香性,讨论了不同种类、不同位置取代对噻吩环芳香性的影响.计算结果表明:苯并噻吩具有很强的芳香性,噻吩环上C3位过渡金属及S位取代基的引入使芳香性明显降低,但C3位取代的金属种类及S原子上取代基变化对芳香性影响较小;C2上连接H原子时,金属取代苯并噻吩为芳香性,连接体积较大的nPr基时为反芳香性.     

取代芳烃的AM1方法研究

利用半经验AM1方法研究取代芳烃的分子轨道和电荷分布。根据计算结果,可以很好地判断取代基进入的位置,对指导苯系芳烃的合成有重要的理论意义。     

苯分子的溴代反应研究

应用量子化学密度泛函理论在UB3LYP/6-31G（d）水平上, 结合MP4和AM1方法研究了苯的溴代反应过程. 计算结果表明, 这是包括一个过渡态和两个中间态的多步反应, 反应过程中Br⁺所带的正电荷经正离子中间体［C₆H₆Br］⁺转移给H, 是电子转移过程.     

pH和取代基团对席夫碱电化学氧化还原的影响

合成了5种不同结构的席夫碱(N-苯基苯甲亚胺、具有-OH基团的N-苯基-2-羟基苯甲亚胺和N-(2-羟基)苯基苯甲亚胺、具有-NO2基团的N-苯基-4-硝基苯甲亚胺和N-(4-硝基)苯基苯甲亚胺).利用循环伏安法对5种席夫碱水溶液在玻碳电极上的电化学氧化还原行为进行了研究.同时考察了pH对席夫碱-CH=N-基团的电化学...     

甲氧基在苯甲醚亲电取代反应的定位作用

从理论上研究了苯甲醚的电子结构,结果表明,苯甲醚的甲氧基在空间的位置影响苯甲醚的原子电荷分布和能量,从而影响苯甲醚的亲电取代反应。苯甲醚的O—Ph键旋转,形成不同构象之间的最大与最小体系能量值之差ΔE仅ΔE=0.006 31 a.u。当C1-O8—C7与苯环垂直时,体系能量[E（90）=E（270）=-344.429 48 a.u]最低,为稳定的优势构象。苯甲醚中甲氧基虽然表现为吸电基,但它的作用使邻、对位碳原子的负电荷比苯环碳原子多,成为亲电取代反应中心,在邻、对位碳原子上较容易被亲电试剂进攻,甲氧基为邻、对位定位基。亲电试剂Me＋与苯甲醚反应形成的各种碳正离子中间体的稳定性差异不大,电子效应是影响亲电取代反应的重要因素。     

苯甲腈类有机污染物在水中光化学降解的研究

以５００Ｗ中压汞灯为光源，对２１种苯甲腈类化合物在水溶液中的光化学降解（下简称光解）进行了研究。结果表明，该类化合物的光解符合一级动力学反应方程，半衰期均小于３５ｍｉｎ。实验证明存在基态电荷转移络合物（ＣｈａｒｇｅＴｒａｎｓｆｅｒＣｏｍｐｌｅｘ，下简称ＣＴＣ），并认为是引起光氧化反应的重要因素。苯环上斥电子取代基、腐殖酸、一些无机盐、酸性或碱性介质、温度等均能加快反应，但吸电子取代基会减慢反应、本文还以日光为光源对几种苯甲腈类化合物在天然水中进行了光解研究，表明光解速率较慢，推测反应主要是水中可溶解有机物（下简称ＤＯＭ）的光敏化所致。     

量子化学从头计算法计算石墨微晶中碳原子的净电荷

采用从头计算法在RHF/STO-3G水平上对石墨微晶中不同位置碳原子的净电荷进行量化计算;研究碳原子的净电荷与炭材料的微观结构变化规律;根据石墨的结构与成键特征,将石墨表面的碳原子分为边缘碳原子与基平面碳原子.研究结果表明：在单碳层及含多层碳的石墨微晶中,不同位置碳原子的净电荷数差别较大;基平面碳原子的电子云密度较小,均带部分正电荷;部分边缘碳原子的电子云密度较大,净电荷为负.随着平行于碳层的微晶尺寸La及垂直于碳层的微晶尺寸Lc的增大,边缘碳原子中电子云密度最大的碳原子所带的负电荷增加.     

第一主族阳离子-苯复合物相互作用的理论研究

运用从头算MP2和密度泛函B3LYP方法,在6-311＋＋G^＊＊基组水平上对第一主族阳离子-苯复合体系的构型进行了自由优化,并定义阳离子位于苯环正上方。频率计算表明为合理构型,复合物的键长、原子电荷、分子轨道成份、前沿轨道能等表明,碱金属阳离子与苯的作用包含p-π和s-π作用方式,阳离子与苯结合时电子从苯向阳离子转移,形成电荷转移复合物,与氢键的结合方式相似。M^＋…benzene and benzene…M^＋…benzene复合物的红外光谱特征频率分别位于120～740cm^-1和140-890cm^-1,为阳离子垂直于环平面上作来回振动,其红外光谱振动频率随Li、Na、K向长波方向红移,并红外强度随Li、Na、K降低。     

芳基重氮复盐光敏剂的结构与性能关系

本文初步探讨了劳基重氮复盐光敏剂的结构同其热稳定性、光敏性的关系．     

PIN管正偏注入的载流子在Ⅰ层中分布的研究

本文认为,Ⅰ层中不会有电子浓度和空穴浓度处处相等的电中性近似,这两种浓度都要随扩散距离的增加而衰减.本文用准中性条件来求解电子和空穴的连续性方程,导出这两种浓度都按扩散距离的负指数函数在Ⅰ层中分布.这样,其载流子一载流子散射效应可忽略不计,其俄歇复合较小,比用电中性近似求得的载流子分布的俄歇复合要小许多倍.     

SUBSTITUENT EFFECTS IN THE BIRCH REDUCTION REACTION OF SUBSTITUTED BENZENES

The substituent effects in the Birch reduction reaction of substituted benzenes are discussed. A nonplanar^boat-form conformation is suggested for the benzene radical union formed by the transfer of an electron to a substituted benzene-molecule. In this conformation the 1,4 -dienyl radical union has two double bonds isolated,the negative charge is localized on po-sion 6 and the. single electron is on position 3.the farthest position from the negative charge, when the substituent is electron-withdrawing. Both alkyl and alkoxy groups are considered to be electron-withdrawing. These sub-stituents should be activating groups for their inductive effect. The reaction rate decreasing of alkyl benzenes may be caused by reasons other than electronic effect. The reduction of benzole acid and. benzamide, in which 1,4-dihydro benzenes are obtained,is considered to be an exceptional example,in which an extra stabilized Y-aromatic radical union may be involved.