密度泛函理論對(duì)卟啉衍生物的研究.pdf

1、卟啉及金屬卟啉具有良好的光和熱穩(wěn)定性，其吸收光譜在可見光范圍內(nèi)，具有許多獨(dú)特的物理、化學(xué)性質(zhì)及其它功能性質(zhì)，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)域都得到廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。本文綜述了卟啉及金屬卟啉的合成和相關(guān)應(yīng)用。 盡管圍繞卟啉類化合物的合成和應(yīng)用工作很多，但是對(duì)其的理論研究相對(duì)較少。探索其結(jié)構(gòu)和性能之間的規(guī)律性聯(lián)系，進(jìn)而檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)事實(shí)和預(yù)測(cè)未知信息則成為當(dāng)前迫切的研究課題。 本論文采用量子化學(xué)的密度泛

2、函理論(DFT)，在6-31G(d)的基組水平上，分別對(duì)meso-四(鄰--氨基苯基)卟啉(TNPP<,1>)、meso-四(對(duì)一氨基苯基)卟啉(TNPP<,2>)、meso-四[鄰--(3--磺酸基丙氨基)苯基]卟啉(TArP<,1>)、meso-四[對(duì)-(3-磺酸基丙氨基)苯基]卟啉(TArP<,2>)、meso-四(鄰一氨基苯基)卟啉合鈷[TNPP<,1>Co(Ⅱ)]這五個(gè)分子進(jìn)行了構(gòu)型的全優(yōu)化，著重研究了它們的鍵長(zhǎng)、鍵角、原子電

3、荷、偶極矩和前線軌道，得到了一系列的結(jié)論：苯環(huán)和卟啉環(huán)之間有69-76°的夾角，且其鍵長(zhǎng)也表明兩個(gè)環(huán)之間未形成大的共軛體系；分子的電荷主要集中在N原子上，它們也是分子的反應(yīng)活性中心：TArP<,1>和TArP<,2>的偶極矩比TNPP<,1>、TNPP<,2>、TNPP<,1>Co(Ⅱ)、TArP<,1>Co(Ⅱ)大，其在水中的溶解性也較好；TArP<,1>和TArP<,2>的紫外吸收的Soret帶和Q帶由它們的前線軌道計(jì)算得到，比實(shí)驗(yàn)