不同取代基金屬卟啉結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的理論研究.pdf

1、由于卟啉及其金屬化合物獨(dú)特的物理、化學(xué)性質(zhì),且具有良好的光和熱穩(wěn)定性,因而在生物化學(xué)、藥物化學(xué)、分析化學(xué)、光化催化和材料科學(xué)等領(lǐng)域均得到了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。盡管圍繞卟啉類化合物的合成和應(yīng)用在實(shí)驗(yàn)方面得到了深入的發(fā)展,但對其的理論研究相對較少。
　　密度泛函理論是量子化學(xué)計(jì)算理論中研究化學(xué)問題的重要方法之一。采用密度泛函理論可計(jì)算得出分子構(gòu)型、原子電荷、電子密度以及分子軌道能量等相關(guān)信息,從而探尋分子的化學(xué)性質(zhì)及變化規(guī)律,解釋化學(xué)實(shí)

2、驗(yàn)現(xiàn)象,為化學(xué)實(shí)驗(yàn)提供理論分析和指導(dǎo)。因此,通過密度泛函理論來研究卟啉及其金屬化合物,探索其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)之間的規(guī)律性聯(lián)系,進(jìn)而檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)事實(shí)、預(yù)測未知信息則顯得尤為重要。
　　本論文分為以下三部分:
　　第一章緒論,本章論述了量子化學(xué)的產(chǎn)生、發(fā)展及其常用理論方法(如半經(jīng)驗(yàn)方法和Hatree-Fock方法,微擾理論和密度泛函理論),同時(shí)闡述了密度泛函理論在卟啉電化學(xué)研究中的應(yīng)用,并對其發(fā)展前景進(jìn)行了展望,共引文105篇。
　

3、　第二章不同取代基鎂卟啉結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的理論研究,本章采用量子化學(xué)中的密度泛函理論,在B3LYP/6-31G的水平上,分別對五種不同取代基鎂卟啉分子,即5,10,15,20-四苯基鎂卟啉(MgTPP)、5-(4-甲氧基苯基)-10,15,20-三苯基鎂卟啉(MgTPPOCH3)、5-(4-氨基苯基)-10,15,20-三苯基鎂卟啉(MgTPPNH2)、5-(4-硝基苯基)-10,15,20-三苯基鎂卟啉(MgTPPNO2)和5-(4-羧基苯

4、基)-10,15,20-四苯基鎂卟啉(MgTPPCOOH),進(jìn)行幾何優(yōu)化和頻率分析,研究了不同取代基對四苯基鎂卟啉的鍵長、鍵角和二面角等分子結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響。同時(shí),我們也對不同取代基四苯基鎂卟啉的電荷分布,電子密度分布圖進(jìn)行了深入的研究,分析了金屬卟啉的前線分子軌道能量,得到了不同取代基鎂卟啉分子的氧化還原電位變化規(guī)律以及催化活性的變化規(guī)律。
　　第三章不同金屬卟啉結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的理論研究,本章通過量子化學(xué)的密度泛函理論,在B3LYP/