對雙（百草枯-對-苯撐）環(huán)二十八烷和冠醚類準(zhǔn)輪烷開關(guān)的量子化學(xué)研究.pdf

1、由于分子機器在材料科學(xué)、信息科學(xué)和生命科學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域具有極大的潛在應(yīng)用價值，所以對它們的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的模擬研究具有重要意義。本論文以兩種最新合成的分子開關(guān)為研究對象，用量子化學(xué)方法對其分子開關(guān)機理進行了模擬。具體研究內(nèi)容及主要結(jié)果如下： 第一部分用PM6半經(jīng)驗量子化學(xué)方法研究了一個由含吡咯單元的的懸臂和一個對雙(百草枯-對-苯撐)環(huán)二十八烷大環(huán)(CBPQT4+)組成新型的自絡(luò)合分子開關(guān)。計算結(jié)果表明在這個體系中，不僅在CBPQT4

2、+大環(huán)和吡咯部分之間的存在著π-π相互作用，還可以觀察到兩個[C-H…O氫鍵相互作用。而π-π相互作用比較弱，容易被破壞，在外界環(huán)境作用下，吡咯部分可以從大環(huán)中心移出形成解絡(luò)態(tài)。這就是這個自絡(luò)合分子開關(guān)可以進行開關(guān)活動的原因。計算結(jié)果表明溶劑的存在、電化學(xué)還原、競爭客體四硫富瓦烯(TTF)的加入都可以影響這個體系的狀態(tài)。 第二部分運用B3LYP/3-21g*∥PM6方法模擬了一個二苯并-24-冠-8醚與1，2-二(苯并咪唑)乙烷