環(huán)丙沙星和芬布芬的分子結(jié)構(gòu)優(yōu)化與紅外振動(dòng)頻率分析.pdf

1、藥物及個(gè)人護(hù)理品(PPCPs)類污染物類污染物是近年來在環(huán)保領(lǐng)域引起普遍關(guān)注的污染物。它在水環(huán)境中的遷移范圍大、影響面廣，使生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生生態(tài)毒性;其可通過食物鏈富集在生物體內(nèi)，從而影響食品安全，對(duì)人類造成潛在的危害。
　　 對(duì)于這一類污染物的微觀研究，比較分析對(duì)此類物質(zhì)計(jì)算其結(jié)構(gòu)和紅外振動(dòng)頻率的不同密度泛函理論(Density functional theory, DFT)方法的性能的文章很少，本文選取兩種典型的PPCPs類物質(zhì)

2、，利用不同的DFT方法和基組，比較分析出計(jì)算每種物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)和紅外振動(dòng)頻率的最優(yōu)水平，最終探索分析出計(jì)算PPCPs類污染物最優(yōu)的理論計(jì)算方法，為進(jìn)一步的理論研究提供有力的、全面的數(shù)據(jù)參考資料，為藥物分子設(shè)計(jì)、臨床實(shí)驗(yàn)提供參考和研究，并進(jìn)一步深入對(duì)環(huán)境中的PPCPs的污染行為機(jī)制及其對(duì)生物效應(yīng)影響的研究。
　　 本研究利用不同的DFT方法和不同的基組對(duì)同一種PPCPs類物質(zhì)的結(jié)構(gòu)及紅外振動(dòng)光譜進(jìn)行計(jì)算，將計(jì)算結(jié)果與X-射線粉末衍射

3、實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)與紅外及拉曼光譜的實(shí)驗(yàn)測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，從而得出計(jì)算此種物質(zhì)的較優(yōu)水平。首先，應(yīng)用Gaussian View5.0和GAUSSIAN09計(jì)算軟件，建立環(huán)丙沙星的結(jié)構(gòu)模型，計(jì)算其在不同的DFT方法和基組下的晶體結(jié)構(gòu)和紅外頻率，對(duì)比相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分別探討了計(jì)算環(huán)丙沙星分子結(jié)構(gòu)和紅外頻率的最優(yōu)水平;其次，應(yīng)用Gaussian View5.0和GAUSSIAN09計(jì)算軟件，建立芬布芬的結(jié)構(gòu)模型，計(jì)算其在不同的DFT方法和基組

4、下的晶體結(jié)構(gòu)和紅外頻率，對(duì)比相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分別探討了計(jì)算芬布芬分子結(jié)構(gòu)和紅外頻率的最優(yōu)水平;最終，總結(jié)分析出計(jì)算PPCPs類物質(zhì)結(jié)構(gòu)和紅外頻率的最優(yōu)水平。
　　 本研究以量子化學(xué)模擬計(jì)算為主要手段，結(jié)合國內(nèi)外文獻(xiàn)中大量的最新實(shí)驗(yàn)結(jié)果，應(yīng)用Gauss view5.0和Gaussian09計(jì)算軟件，采用DFT計(jì)算方法，探索分別計(jì)算PPCPs類物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)和紅外光譜的較優(yōu)計(jì)算方法和基組。
　　 選取不同的DFT方法(B3L

5、YP, B3PW91，HCTH，SVWN，mPW1PW91和PBEPBE)和基組(LANL2DZ，SDD，LANL2MB，6-31G,6-311G和3-21G)分別對(duì)環(huán)丙沙星的分子結(jié)構(gòu)和紅外振動(dòng)頻率進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果表明SVWN/LANL2DZ是計(jì)算環(huán)丙沙星分子結(jié)構(gòu)的最優(yōu)水平;SVWN/6-31G是預(yù)測(cè)環(huán)丙沙星的紅外振動(dòng)頻率的最優(yōu)水平。選取不同的DFT方法(mPW1PW91，HCTH，SVWN，PBEPBE，B3PW91和B3LYP)和基組

6、(LANL2DZ，SDD，LANL2MB，CEP-4G, CEP-31G和CEP-121G)對(duì)芬布芬的分子結(jié)構(gòu)和紅外振動(dòng)頻率進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果表明mPW1PW91/LANL2DZ和mPW1PW91/SDD兩種水平均是計(jì)算芬布芬分子結(jié)構(gòu)的最優(yōu)水平;SVWN/CEP-121G水平在預(yù)測(cè)芬布芬的紅外振動(dòng)頻率時(shí)能夠得到最好的計(jì)算結(jié)果。最終，通過比較分析不同DFT方法和基組在計(jì)算環(huán)丙沙星和芬布芬的分子結(jié)構(gòu)和紅外振動(dòng)頻率時(shí)的性能，探索了適合本體系最佳的