N-苯甲酰基-N''''-苯基硫脲-氨分子复合物的相互作用研究

采用GAUSSIAN98程序包密度泛函DFT（B3LYP）方法，在6-31G水平，优化得到了两个苯甲酰基苯基硫脲-氨分子复合物的结构．通过对所得到的分子复合物的分析，认为苯甲酰基苯基硫脲-氨分子复合物能够稳定存在；在两个分子复合物中，具有S…H-N以及N…H-N分子内氢键的复合物（b）的结构比既有O…H-N分子内氢键的复合物（a）更稳定．     

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.     

N-取代苯甲酰基-N’-取代苯基硫脲的荧光性研究

合成并用FT-IR和核磁共振方法表征了一系列N-取代苯甲酰基-N’-取代苯基硫脲的结构.研究了该系列化合物的紫外吸收光谱和荧光发射光谱.发现该类化合物产生强烈的Stock’s位移的原因是由于分子内氢键的存在.溶剂的极性对荧光强度和Stock’s位移有影响.量子化学密度泛函(DFT)理论对分子基态结构进行优化,PM3单组态相互作用方法(CIS)计算单分子态的电子发射光谱,结果与实验值有很好的吻合.     

基于全-6-脱氧-6-(4-甲酰苯基)-β-环糊精的一维自组装通道结构构筑的有机框架结构

合成了全-6-脱氧-6-(4-甲酰苯基)-β-环糊精(1),利用X射线晶体学研究了其在固相中的自组装行为.结果显示,苯甲酰基沿着β-环糊精的侧壁伸展,分子呈冠状,两个分子形成了头-对-头的二聚体,并沿c轴形成了一维通道超结构。相邻的一维通道结构通过氢键相连形成了具有孔隙的有机框架结构。在这个有机框架结构中,芳香环通过C-H…O氢键在环糊精的小口端形成了疏水层,羟基通过氢键相互作用在大口端形成了亲水层。     

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.     

邻二甲苯…氨复合物构型及相互作用的理论研究

运用MP2和密度泛函B3LYP方法在6-31 G**基组水平上对邻二甲苯…氨复合物的可能构型进行了自由优化,得到了复合物的能量最低构型为氨分子位于苯环平面的上方.频率计算结果表明该结构为稳定结构.复合物的键长、原子净电荷、计算得到的热力学参数、前沿轨道能量等都表明,它们之间的结合方式和氢键的结合方式相似.     

吡咯赖氨酸结构和性能的理论研究

在B3LYP/6-311++G**计算水平下对吡咯赖氨酸进行了研究,得到了其最稳定构象,与实验研究得到的结构一致。通过研究发现在其分子内存在有一个N…H-N分子内氢键。此外,还对吡咯赖氨酸进行了红外振动数据研究和自然键轨道研究。     

过氧化氢-水二聚体的量子化学研究

在MP2/aug-cc-pVDZ理论水平下对过氧化氢-水二聚体进行了结构优化,得到了势能面上的2种稳定构型W1-A和W1-B.并进一步应用此方法对过氧化氢-水二聚体进行了振动光谱和分子轨道相互作用分析.结果表明,具有五元环状氢键结构的W1-A比具有分叉氢键结构的W1-B稳定.振动光谱分析显示过氧化氢和水分子中与形成氢键相关的振动模式都发生了不同程度的红移.分子轨道分析表明当添加1个电子到复合物W1-A和W1-B的LUMO轨道时,对2种复合物的氢键没有影响.然而,当从复合物W1-A和W1-B的HOMO轨道移走1个电子时,会使复合物W1-A的氢键作用减弱,而对复合物W1-B的氢键作用影响不大.     

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.     

双酰硫脲类化合物的合成和性质

合成了三个双酰硫脲类化合物:1,2-双(3-乙酰硫脲基)苯(简称BTB);4,4＇-双(乙酰硫脲基)二苯甲烷(简称DBEB);1,6-己二酰-(双-(3-苯基硫脲)〕(简称HTN)。其中DBTB为一新化合物。对它们作了详细的红外光谱指认、电子光谱和核磁共振＇HNMR分析及元素分析和热分析。结果表明,固态时都以酮式存在,且BTB存在分子内氢键,在吡啶溶液中都以烯醇式存在且含分子内氢键。     

N’-[(4,6-二甲氧基)-嘧啶-2-基]-N-[2-(2,4-二氯苯氧丙酰基)]硫脲的结构解析

报道了一个4,6-二甲氧基嘧啶取代的硫脲的分子结构和二维构筑体系.在这个分子中,通过强分子内氢键锁硫脲的3个主要片段促使分子呈现近平面结构;不同类型的弱分子间C-H—S和C-H—O氢键导致分子形成不同类型的二聚单元;这些二聚单元结合分子间的偶极-偶极促使分子呈现不同类型的席状体系;另外,π-π堆积和氯／氯间紧密相互作用导致嘧啶取代的硫脲分子呈现高度有序的交错层的自聚集体系.     

N′-[(4,6-二甲氧基)-嘧啶-2-基]-N-[2-(2,4-二氯苯氧丙酰基)]硫脲的结构解析(英文)

报道了一个4,6-二甲氧基嘧啶取代的硫脲的分子结构和二维构筑体系.在这个分子中,通过强分子内氢键锁硫脲的3个主要片段促使分子呈现近平面结构;不同类型的弱分子间C-H—S和C-H—O氢键导致分子形成不同类型的二聚单元;这些二聚单元结合分子间的偶极-偶极促使分子呈现不同类型的席状体系;另外,π-π堆积和氯/氯间紧密相互作用导致嘧啶取代的硫脲分子呈现高度有序的交错层的自聚集体系.     

亚硫酸钠对碱性硫脲稳定作用的构效关系

依据分子力学理论 ,采用HYPERCHEM6 .0化学计算软件 ,结合红外光谱的分析结果 ,研究了硫脲和亚硫酸钠的结构与碱性硫脲稳定性之间的“构效关系” .结果表明 :水溶液中硫脲易产生同分异构体而存在碳氮双键 ;在酸性介质中 ,硫脲分子易与氢形成硫氢键 ,降低了硫原子的最高占据分子轨道 (HOMO)能量 ,使其较为稳定 ;而在碱性介质中 ,硫脲分子不易形成硫氢键 ,硫原子的HOMO能量明显高于酸性介质中相应值 ,硫脲极不稳定 ;亚硫酸根的加入 ,通过氢键与碱性硫脲分子粘接 ,形成稳定的环状结构 ,在不改变硫脲分子性质的前提下 ,降低了硫脲分子中硫原子的HOMO能量 ,增加了硫脲的稳定性 .由此推断 ,碱性硫脲的高效稳定剂能降低硫原子的HOMO的能量 ,但要满足 2个条件 :在碱性介质中易与硫脲分子形成硫氢键 ;与硫脲分子形成稳定的环状结构 .     

胸腺嘧啶-巴比妥酸分子间相互作用的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论(DFT)研究胸腺嘧啶-巴比妥酸(B)分子间相互作用,得到了15个稳定二聚体构型.在B3LYP/6-311G**水平上计算了各复合物的全电子波函数(WFN),利用AIM2000软件,通过电子密度拓扑分析法对各复合物进行了详细的拓扑性质分析,同时进行了相对能的计算.结果显示,分子间Y…H存在键鞍点,且电子密度和Laplacian量都落在氢键建议范围之内,由此证明这种弱相互作用主要由氢键贡献.     

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.     

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.     

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.     

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).     

儿茶素与碱基对相互作用的理论研究

以碱基对为研究对象,采用量子化学理论计算方法,研究儿茶素-碱基对复合物分子之间的相互作用机制,并讨论这种相互作用对相关生命现象的研究意义.用密度泛函的M05方法,在6-311++G(d,p)基组水平下对儿茶素分子及碱基对进行几何构型优化,结构优化后共得到儿茶素-碱基对的复合物19个.儿茶素-碱基对复合物中存在5种不同类型的氢键,它们分别是:O—H…O、C—H…O、N—H…O、O—H…N、C—H…N.通过对不同类型氢键键长、键临界点电荷密度、键临界点拉普拉斯值、氢键振动频率等一系列物理量的分析讨论,结果表明儿茶素与碱基对分子之间的氢键对于复合物的稳定性起着非常重要的作用;氢键的个数、氢键的强度、氢键的类型对所研究复合物的稳定性都有一定的影响.     

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.