野黄芩苷的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论B3LYP方法在6.311G(d)基组上对野黄芩苷进行了理论计算,对其分子构型、偶极矩、疏水参数、红外光谱、酚羟基解离焓、自旋密度分布和前线轨道结构进行详细分析。结果表明,野黄芩苷是通过酚羟基发挥抗氧化作用的,其中,A环C6位置酚羟基活性最强,B环C4’酚羟基活性次之,A环C5酚羟基活性最弱。野黄芩苷在体内极性较大的环境下,可以达到好的吸收效果,研究结果为更有效合理地利用野黄芩苷提供了理论指导。     

黄芩素和黄芩苷抗氧化活性与结构关系的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论方法对黄芩素和黄芩苷分子进行构象扫描,获得2个化合物的最低能量构象并对其进行了全优化.从分子的几何结构、酚羟基解离能BDE、绝热电离势IP、HOMO和LUMO能级以及其能级差ΔE(LUMO-HOMO)等方面分析了2个化合物的抗氧化活性与结构的关系.结果表明,C6位的酚羟基为黄芩素和黄芩苷的最大反应活性位点.在非极性溶剂中,化合物抗氧化活性取决于分子中酚羟基的脱氢能力,黄芩苷的抗氧化活性大于黄芩素的抗氧化活性.在极性溶剂中,抗氧化活性取决于分子中单电子的电离势,黄芩苷的抗氧化活性大于黄芩素的抗氧化活性.     

密度泛函理论研究琥珀酰苯胺和联丁二酰亚胺

通过HF/3- 2 1G从头计算求得琥珀酰苯胺 (PHSIM)和联丁二酰亚胺(BSIM )的内旋转位能曲线 ,在密度泛函理论B3LYP/6 - 31G 水平对能量极小点所对应的稳定构型进行全优化 ,并作集居数分析、自然键轨道分析和简正振动分析 ,获得它们的几何构型、电子结构、红外光谱和热力学性质。结果表明 ,PHSIM和BSIM均以非平面构型存在 ,前者分子中五员环和六员环之间的夹角约为 4 3°;后者的 2个五员环平面相互垂直。它们分子中羰基伸缩振动带均分裂为 2个 ,在PHSIM中为 1 74 0cm-1 、1 795cm-1 ,而在BSIM中为 1 773cm-1 、1 80 2cm-1 ,且低频带的振动强度远大于高频带。由振动频率计算了标题物在 2 98～ 80 0K温度范围的热力学函数 ,通过原子化反应由B3LYP能量估算了它们的标准生成热     

二氨基硫脲双席夫碱S-顺反构象的密度泛函理论研究

用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法对选定的31种取代苯甲醛双缩二氨基硫脲席夫碱的空间结构进行了优化和能量计算,并讨论了不同构象的相对稳定性及其影响因素.结果表明:大部分情况下,该类化合物三种S-构象异构体的相对稳定性次序为:S-顺反>S-反反>S-顺顺,主要优势构象为S-顺反式.溶剂和溶剂化效应对其相对稳定性产生一定的影响,但并不改变其相对稳定性排序,溶液极性越强,构象稳定性越大.不同的取代基对同种构象的稳定性影响不同,但呈现出明显的规律性.     

气相中亮氨酸单体构象的理论研究

在密度泛函(DFT)B3LYP/6-311++g(2d,p)水平上,优化了气相中亮氨酸单体的稳定构象,在密度泛函和多体微扰2种理论水平上,分别采用6-311++g(2d,p)和cc-pVQZ基组对单体的稳定构象进行了单点能计算.结果表明:密度泛函理论计算出的2个能量最低构象Ⅰb1和Ⅱb1与实验测出的2种构象一致.用QM/MM方法计算了第1种氢键类型下9种构象的构象能,能量最高的Ⅰa3构象比能量最低的Ⅰb1构象的能量高出大约20 kJ/mol,这种能量差异主要是由空间位阻决定的.对Ⅰb1和Ⅱb1构象,采用B3LYP和MP2方法,多种基组进行重新优化,通过比照实验的旋转常数,可以发现Ⅰb1构象用MP2方法优化得到的旋转常数与实验值较接近,而Ⅱb1构象用B3LYP方法优化得到的旋转常数与实验值更接近.     

HMX分子构象转变机理的理论研究

本工作采用密度泛函理论(DFT)方法研究了5种环四亚甲基四硝胺(HMX)稳定分子构象的转变机理,在B3LYP/cc-pVDZ水平下优化了两种转变路径(Ⅰ→Ⅲ→Ⅳ→Ⅴ和Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ→Ⅴ)势能面上各驻点(稳定构象、过渡态)的几何构型,采用极化连续介质模型(PCM)探究了两条转变路径的溶剂化效应.结果表明,第一步转变(Ⅰ→Ⅲ和Ⅱ→Ⅲ)在气相和溶剂中均是决速步骤,溶剂效应使Ⅰ→Ⅴ的转变能垒升高,Ⅱ→Ⅴ的转变能垒有所降低.     

三聚氰胺的密度泛函理论研究

应用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,在6-31G(d)基组水平上对三聚氰胺进行了研究。计算得到了分子的稳定构型,并对其进行了频率分析。然后利用Gaussview图形软件将频率分析数据转换为红外光谱。对红外光谱分析后发现,在400 cm-1～0 cm-1区域内分子的振动类型主要以分子内基团的整体摆动和胺基中C—H键的面外弯曲振动为主。在红外光谱的指纹区(1 333 cm-1～400 cm-1)谱线强度较弱,分子振动模式主要以弯曲振动为主,且存在七种分子的振动模式不具有红外活性。在光谱的特征谱带区(4 000 cm-1～1 333 cm-1),分子振动模式共有两种,即不对称伸缩振动和剪式振动。此外,整个红外光谱中振动峰的实际数目远小于简正振动的数目。     

乙醇对南美白对虾N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶活力与构象的影响

以南美白对虾为材料,分离提纯N 乙酰 β D 氨基葡萄糖苷酶,研究乙醇对该酶的活力与构象影响.结果表明,浓度低于22%(体积比)的乙醇对该酶活力有明显的激活效应;乙醇浓度为8%时,达到最大激活效应,酶活力为纯酶的180%.动力学研究表明,在30%浓度范围内,乙醇对酶活性的激活及抑制作用均是可逆的.乙醇低浓度下,Km值与Vmax值随乙醇浓度增大而增大;随着乙醇浓度的进一步升高,Km值保持不变,Vmax值则出现下降.紫外光谱与荧光光谱分析表明,低浓度乙醇对N 乙酰 β D 氨基葡萄糖苷酶的构象产生轻微的影响,而高浓度乙醇则使酶的整体构象趋于松散.由此可以推断,乙醇对该酶的活力影响是微扰酶活性中心产生激活效应与引发整体变构失活效应的共同作用结果.     

乙烯二卤代物优势构象的量子化学研究

采用密度泛函理论（DFT）中的B3LYP方法对混合二卤代乙烯化合物的结构（用6-31G（d,p）基组）作了计算,得出不同构型的最低能量值。用DFT方法中的B3LYP/6-311＋G（3df,3pd）在相同的计算水平下,通过Mulliken布居数和键能分析考察了混合二取代乙烯分子取其优势构型的内在原因。     

离子与分子碰撞的空间构象设计

离子与分子碰撞是涉及复杂电子关联效应、多通道耦合效应的多体反应动力学过程,具有重要的科学研究意义,其过程广泛存在于多个领域,一直以来备受关注.在碰撞参数模型的半经典理论框架内,以几种典型分子(线性分子、平面分子和立体分子)分别作为靶分子,固定入射离子的初始速度方向,根据靶分子结构的对称性相对于入射离子速度方向的空间取向,设计离子与分子碰撞的空间构象,并结合球坐标的角度参数将方法推广至离子与对称性较低的靶分子碰撞的普遍情况.最后,以质子与一氧化碳分子碰撞的含时密度泛函理论模拟结果为例,分析5种碰撞空间构象下的电子俘获概率随碰撞参数的变化规律.     

双氯甘氨酸构型的密度泛函理论研究

采用密度泛函中的B3LYP方法在6—311 g**基组水平上研究了8种双氯甘氨酸异构体的稳定性以及影响相对稳定性的因素，并根据转动常数和偶极矩从理论上预测它们的一些光谱性质。     

甘氨酸晶体结构和振动频率的密度泛函方法研究

用密度泛函理论(DFT)的BLYP、B3LYP、Hartree-Fock(HF)和MP2方法,在6-311 G**基组水平上,对甘氨酸的几何构型和红外光谱进行了研究,并与实验结果(晶体数据)作了比较,得出了以上方法在计算甘氨酸的几何参数和谐振频率与实验数据间的相关性:在优化几何参数方面,B3LYP方法优于其它方法;在计算振动频率方面,可以看出对HF方法,标度因子校正是必要的,在非校正的情况下,DFT方法优于MP2和HF方法.     

碳酸二甲酯作为甲基化试剂的密度泛函理论研究与应用

采用B3LYP交换相关势和6-31G(d,p)基组,通过密度泛函理论(DFT),在Tomasi‘s PCM模式下优化了碳酸二甲酯的结构,计算了其电荷密度分布、重叠集居数.根据计算结果选择了合适的反应条件,讨论了碳酸二甲酯作为甲基化试剂,与酚类物质及苯胺类物质发生反应的可能机理,为碳酸二甲酯作为甲基化试剂在有机合成方面的应用提供了有益的理论参考.在实验室条件下,以适当的Lewis酸为催化剂,由碳酸二甲酯与对苯二酚在极性溶剂中反应合成了对羟基苯甲醚,总收率高于文献值,理论推导与实验结果吻合良好.     

Aun（n=1-6）团簇的密度泛函理论研究

应用密度泛函理论（DFT）方法中的B3LYP与BPW91方法,对Aun（n=1-16）团簇的中性分子、阴离子、阳离子的可能几何构型进行了优化,并计算了它们的结合能、结合能的二阶差分、HOMO1-LUMO能隙、电离能和电子亲和能．研究结果表明：含7个以内金原子的团簇倾向于形成二维结构,各类粒子都表现出奇偶震荡效应．     

中药黄芩中4种黄酮类化合物的密度泛函理论研究

采用DFT B3LYP方法在6-311G(d)基组下优化计算了黄芩苷、黄芩素、汉黄芩苷和汉黄芩素,分别从自然电荷分布、酚羟基的解离焓及前线轨道等方面分析了它们的活性.结果表明;4个分子C5处酚羟基氢原子上的正电荷数都是最大的,所带正电荷顺序是:黄芩苷>黄芩素>汉黄芩素>汉黄芩苷;酚羟基的解离能分析得到抗氧化活性顺序与其相同;最高占据轨道和最低空轨道的能级差ΔE的顺序是:黄芩苷<汉黄芩苷<黄芩素<汉黄芩素.黄芩苷消除.OH自由基的过渡态计算得到的活化能是113.2kJ.mol-1,反应热为-1 053kJ.mol-1.各种计算数据都表明黄芩苷在这四种黄酮化合物中的活性最大,消除自由基的理论活性顺序与文献报道的顺序一致.     

甘氨酸与6-硫嘌呤氢键作用的密度泛函理论研究

在B3LYP/6-31+G*水平上对6-硫嘌呤与甘氨酸氢键作用的几何结构、电子结构、红外光谱等性质进行了研究,并在B3LYP/6-311++G**水平上做单点能计算.得到6-硫嘌呤与甘氨酸氢键作用的选择性为:4123,稳定性顺序与氢键作用顺序一致.二聚物在298.15 K时分布分数为:35%(1)、2%(2)、1%(3)、62%(4),与稳定性顺序一致.自然键轨道(NBO)分析表明氢键质子给体X-H键长变化与轨道间作用的"伸长效应"和轨道杂化重优的"收缩效应"有关,同时,利用H-index对氢键类型进行归属.AIM电子密度拓扑分析表明,Y…H间存在键鞍点,且电子密度和Laplacian量都落在氢键范围之内.     

NinC（n=1-6）掺杂团簇基态的密度泛函研究

采用密度泛函理论,通过几何构型优化和振动频率计算,得到了NinC（n=1-6）团簇的基态几何结构和多重态。NinC基态团簇构型并不都具有最高对称性,可以由前一NinC构型结合一个镍原子并经过形变得到;自然电子组态分析表明团簇中镍碳原子结合较镍原子间结合稳定;同时对镍团簇磁矩进行了分析。     

化学键的密度函数理论

将密度函数理论发展用于化学键定理计算。这是一种既非矩阵力学亦非波动学的新的量子力学第一原理方法;可适用于分子,晶体,和具有近程有序的非晶态,其中用多极展开处理了库仑作用,故特别适用于计算电介质的极化和铁电性。     

帕拉米韦分子的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论(DFT)方法,在B3LYP/6-311+G(d,p)水平上对抗流感药物帕拉米韦进行了计算研究.优化得到了帕拉米韦分子的稳定几何构型,计算了分子的键长、键角、二面角等参数,并对其进行了自然电荷分析和前线轨道分析.以H2O为溶剂研究了溶剂效应对帕拉米韦分子空间结构的影响.理论模拟了帕拉米韦分子在气相和水溶液中的红外光谱,为进一步实验工作提供了理论信息.     

Br+H2O反应机理的动力学理论研究

用量子化学密度泛函理论( DFT )对Br原子与H2O分子的反应进行了研究.在B3LYP/6-311G**水平上,优化了反应势能面上各驻点的几何构型,通过频率分析和内禀反应坐标(IRC)计算,对过渡态进行了确认,给出了各反应可能的反应途径.此外,利用经典过渡态理论(CTST)研究了该反应在258.15K ～ 338.15K之间的速率常数变化.