荧光染料罗丹明衍生物的改进合成与光谱性质研究

在改进的实验条件下,通过引入不同的官能团对罗丹明的底环结构进行修饰,合成了4种罗丹明衍生物;与传统的合成方法相比,该实验方法反应时间短,反应产率高,反应温度低.并研究了取代基种类和溶剂极性对吸光性能、荧光性能的影响规律.     

取代基和溶剂对二苯并富烯紫外 吸收能量的影响

取代基对二苯并富烯化合物紫外吸收光谱的影响可由取代基激发态参数σexCC和基态极性参数σp表达,用以上两参数比用σ+p单参数更准确.10多种性能不同的溶剂中对二苯并富烯化合物紫外吸收光谱的变化规律可以由σexCC,σp和溶剂显色参数ET(30)三参数共同表示,并且ET(30)比正辛醇/水中的分配系数logP表达溶剂效应更好.研究表明,二硫化碳可能不宜于作为溶剂来测定二苯并富烯化合物的紫外吸收光谱.     

氮杂炔正离子与二环[2，2，1]-2-庚烯反应的微观机理研究

采用DFT理论,在B3LYP/6-31G**水平下研究了氮杂炔正离子[R—C≡N—CH(R1R2)] 与二环[2,2,1]-2-庚烯的反应机理.优化得到各驻点的几何构型,通过振动分析和内禀反应坐标对过渡态进行了确认,解析了反应路径.并在同一水平上研究了当R,R1和R2分别为不同烷烃取代基的同分异构体时,得到不同产物的反应情况,找出这类反应随取代基不同的变化规律.结果表明:该反应体系有TSa和TSb两条路径,产物主要通过能量较低的过渡态TSa路径反应;当取代基为直链烷烃基团时,反应位垒较小,有利于反应进行.     

给／吸电子取代基对PPV类聚合物重组能影响的DFT研究

用密度泛函理论（density functional theory，DFF）在B3LYP／6—311G基组水平上对（PPV）4、（PPV）4-S进行结构全优化，计算得到了它们的重组能，讨论了不同给／吸电子取代基对PPV类电致发光聚合物重组能的影响．结果表明，给，吸电子取代基都使得PPV聚合物的重组能降低，性质相同的不同取代基对PPV类聚合物体系内电子离域范围影响程度不同，若取代基能参与主链轨道形成，使聚合物体系内电子离域范围增大，重组能降低更加明显，聚合物的传输速率增大；另一方面取代基的引入如果使得分子整体平面结构扭曲变形，则共轭效应相对减小，重组能降低数值减小．     

(X2InN3)n(n=1-3; X=F, Cl, Br, I)簇合物的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论B3LYP/Lanl2dz方法,计算研究了(X2InN3)n(n=1-3;X=F,Cl,Br,I)簇合物的几何构型、电子结构和聚合反应热力学性质,讨论了取代基效应。研究表明,二聚体(X2InN3)2和三聚体(X2InN3)3(X=F,Cl,Br,I)的优化几何构型均为由不同子体系的叠氮基α-N和In原子相连而成的环状结构。在卤原子(X)取代簇合物中,取代位附近的键长、键角和原子电荷改变较大。由前线轨道能隙ΔEgap和反应焓变ΔH0可见,同类簇合物的稳定性排序为(F2InN3)n>(Cl2InN3)n>(Br2InN3)n>(I2InN3)n(n=1-3)。求得298.2 K温度下聚合反应的吉布斯自由能变化ΔG0均为负值,表明反应可自发进行。此外,还发现簇合物的性质随聚合度n增加的变化规律。     

过渡金属离子(Fe~(3+),Co~(2+),Ni~(2+))和UO_2~(2+)与不同取代基偕胺肟络合机理的理论研究

偕胺肟基对铀酰离子具有很强的络合能力及较高的选择性,目前已成为海水提铀吸附材料研究的热点.本文运用阿姆斯特丹密度泛函(Amsterdam density functional,简称ADF)方法研究了UO_2~(2+)、Fe~(3+)、Ni~(2+)、Co~(2+)与不同取代基(—OH,—NH_2,—H,—F,—CF_3)偕胺肟的络合反应.密度泛函理论(density functional theory,简称DFT)对这些配位化合物的几何结构进行优化和相关热力学参数的计算与收集.从键能强弱方面分析,不同取代基偕胺肟螯合的基本趋势都是Fe~(3+)最稳定的,而UO_2~(2+)螯合是最不稳定的.从热力学角度分析,表明偕胺肟最容易与UO_2~(2+)和Co~(2+)进行螯合,而取代基为—CF_3的偕胺肟最难与UO_2~(2+)和Co~(2+)进行螯合.在液相环境中不同取代基偕胺肟与UO_2~(2+)和Co~(2+)离子螯合的稳定顺序均为—NH_2—OH—H—F—CF_3.在η2构型中,偕胺肟比其他取代基偕胺肟更稳定,其中UO2+2与氨基偕胺肟螯合过程中的ΔG(吉布斯自由能变)最低为-646.65 k J/mol.     

含有亲水取代基的手性salen-manganese(Ⅲ)配合物的合成与催化

合成了两个新型的手性salen-manganese(Ⅲ)配合物,在分别以吡啶氮氧化物和醋酸铵为助催化剂的条件下,运用于催化茚的不对称环氧化反应.以次氯酸钠为氧化剂,在水和二氯甲烷双相的反应体系中,得到了中等到良好的对映选择性以及可以接受的反应产率.由于在salen-manganese(Ⅲ)基体结构的5,5'位引入了亚甲胺基,因此,这两个环氧化催化剂可能具有某种相转移能力.