鈾酰-Salophen配合物催化性能的量子化學研究.pdf

1、不對稱合成是近年來有機化學學科中一個極為重要且富有活力的研究領域，在結構和立體化學復雜的天然產物合成中得到越來越廣泛的應用。以前獲得手性產物的方法主要是拆分法，先獲得產物，然后把產物拆分，這種方法十分復雜困難且效率低，意味著有一半的產品要損失掉,這造成了原材料和勞動力上的巨大浪費。目前，針對這一問題人們已得到解決之法：采用不對稱合成，即選擇一種手性誘導催化劑。鈾及其化合物有著一些與其他元素及化合物不同的特殊分子識別與催化性能，近年來，利

2、用鈾化合物作催化劑已成為近年來的研究熱點。本文運用Gaussian09量子化學計算軟件，采用密度泛函理論（DFT）中的B3LYP方法，對幾種鈾酰-Salophen配合物進行了計算，并對得到的幾何構型、電子結構、紅外光譜、熱力學性質和化學位移進行了討論分析。還研究了鈾酰-Salophen配合物與環(huán)己烯酮形成的絡合物，得到了幾種鈾酰-Salophen配合物對環(huán)己烯酮的催化活性順序。這些研究初步從理論上闡明了這三種配合物的結構，同時為實驗研究

3、方面提供參考依據，為深入研究鈾酰-Salophen配合物結構與性能的關系打下基礎。
　　第一章主要簡述了本課題研究的背景和意義。其中闡述了席夫堿及其配合物、不對稱合成和鈾及其配合物的相關情況，最后結合課題項目內容，提出了研究思路和內容。
　　第二章主要簡介了密度泛函理論的理論基礎。首先從量子化學的發(fā)展揭示密度泛函理論產生的歷史背景，然后簡述了密度泛函理論的發(fā)展歷程：Thomas-Fermi模型→Hohenberg-Kohn定

4、理→Kohn-sham方程，并介紹了倆種常用的交換相關能量泛函：LDA泛函和GGA泛函，最后還簡單介紹了Gaussian計算軟件。
　　第三章以由水楊醛、1-2苯二胺、水楊醛衍生物（3-苯水楊醛、）形成的四齒席夫堿配體Salophen與UO2+形成的鈾酰-Salophen配合物為計算模型，運用Gaussian09量子化學計算軟件，采用密度泛函理論（DFT）中的B3LYP方法，在6-31G、6-31G**、6-311G**三種基組水

5、平上，對三種配合物進行計算，并對得到的幾何構型、電子結構、紅外光譜、熱力學性質和化學位移進行了討論分析。結果表明：（1）三種鈾酰-Salophen配合物在B3LYP/6-31G、6-31G**、6-311G**三種基組水平上計算得到的幾何構型幾乎完全相同，其結構均具有 Cl對稱性。（2）三種鈾酰-Salophen配合物的催化活性的先后順序為：配合物3>配合物2>配合物1，說明配合物3與親核試劑的作用最強。（3）三種鈾酰-Salophen

6、配合物配合物中的U仍具有成鍵能力，如具有接受O:的孤對電子的能力，因而可以削弱O=C鍵，起到活化烯酮類分子的作用。三種配合物中U接受O:的孤對電子的能力的先后順序為：配合物3>配合物2>配合物1。
　　第四章以鈾酰-Salophen配合物與環(huán)己烯酮形成的絡合物為模型，運用Gaussian09量子化學計算軟件，采用密度泛函理論（DFT）中的B3LYP/6-311g**方法，進行了計算研究。結果表明：（1）三種鈾酰-Salophen配