冠醚類衍生物陽離子識別及相互作用的理論研究.pdf

1、本論文運用密度泛函理論方法研究了三種冠醚類衍生物與陽離子的相互作用進(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)冠醚衍生物與陽離子(Li+，Na+，K+，F(xiàn)e3+，NH4+和Zn2+)的相互作用。
　　第一，運用密度泛函理論方法系統(tǒng)地研究了堿金屬陽離子(Li

2、+，Na+，K+)與4個不同的冠醚衍生物的相互作用。最后的輸出文件都沒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。其中計算可得到的量子化學(xué)參數(shù)，例如鍵角、鍵長、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)分析法則用來分析研究陽離子與自由配體的相互作用。計算中采用的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)能量計算，從而得到最低躍遷能、最大吸收波長、最低躍遷能以及振蕩強度。
　　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，都是通過計算得到的

4、。對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電子和陽離子的單中心共價反鍵孤對電子間的作用為主客體分子配位的主要動力。此外，用含時密度泛函理論方法進(jìn)行激發(fā)態(tài)計算得到了躍遷能。
　　第三，用密度泛函理論在B3LYP/6-31G(d，p)水平上對含氮雜環(huán)冠醚衍生物與陽離子(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)。頻率計算