冠醚類(lèi)衍生物陽(yáng)離子識(shí)別及相互作用的理論研究.pdf

1、本論文運(yùn)用密度泛函理論方法研究了三種冠醚類(lèi)衍生物與陽(yáng)離子的相互作用進(jìn)行理論研究，其中包括：(1)側(cè)臂含酰胺鍵的冠醚衍生物與堿金屬陽(yáng)離子(Li+，Na+，K+)的相互作用；(2)側(cè)臂末端含苯酚冠醚衍生物與陽(yáng)離子(Li+，Na+，K+，Mg2+，Ca2+和Zn2+)的相互作用；(3)含氮雜環(huán)冠醚衍生物與陽(yáng)離子(Li+，Na+，K+，F(xiàn)e3+，NH4+和Zn2+)的相互作用。
　　第一，運(yùn)用密度泛函理論方法系統(tǒng)地研究了堿金屬陽(yáng)離子(Li

2、+，Na+，K+)與4個(gè)不同的冠醚衍生物的相互作用。最后的輸出文件都沒(méi)有虛頻所以證明這些優(yōu)化好的結(jié)構(gòu)都是最穩(wěn)定構(gòu)象。其中計(jì)算可得到的量子化學(xué)參數(shù)，例如鍵角、鍵長(zhǎng)、最高占據(jù)軌道和最低空軌道能以及它們的能隙。自然鍵軌道(NBO)分析法則用來(lái)分析研究陽(yáng)離子與自由配體的相互作用。計(jì)算中采用的TD-DFT/B3LYP方法在基態(tài)最優(yōu)幾何結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了激發(fā)態(tài)能量計(jì)算，從而得到最低躍遷能、最大吸收波長(zhǎng)、最低躍遷能以及振蕩強(qiáng)度。
　　第二，用密

3、度泛函理論方法系統(tǒng)地討論了側(cè)臂末端含苯酚冠醚衍生物與陽(yáng)離子(Li+，Na+，K+，Mg2+，Ca2+和Zn2+)的相互作用。最后結(jié)果不存在虛頻，所以所有幾何全優(yōu)化結(jié)構(gòu)都是最穩(wěn)定的。用B3LYP/6-31G(d，p)方法得到了兩個(gè)自由配體 L(L1-L2)和它們的配位化合物L(fēng)/M+(Li+，Na+，K+，Mg2+，Ca2+和Zn2+)的優(yōu)化結(jié)構(gòu)及電子特性，其中包括最高占據(jù)分子軌道能和最低未占據(jù)分子軌道以及兩者間的能隙值，都是通過(guò)計(jì)算得到的

4、。對(duì)自然鍵軌道以及頻率分析在優(yōu)化的幾何結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了討論。電子供體氧原子上的孤對(duì)電子和陽(yáng)離子的單中心共價(jià)反鍵孤對(duì)電子間的作用為主客體分子配位的主要?jiǎng)恿?。此外，用含時(shí)密度泛函理論方法進(jìn)行激發(fā)態(tài)計(jì)算得到了躍遷能。
　　第三，用密度泛函理論在B3LYP/6-31G(d，p)水平上對(duì)含氮雜環(huán)冠醚衍生物與陽(yáng)離子(Li+，Na+，K+，F(xiàn)e3+，NH4+和Zn2+)的相互作用進(jìn)行了理論研究，并得到優(yōu)化的幾何結(jié)構(gòu)以及它們的電子性質(zhì)。頻率計(jì)算