大环化合物密度泛函理论研究

运用量子化学密度泛函理论B3LYP/6-31G*方法对脱苯[15]轮烯和脱氢苯吡啶[15]轮烯进行了优化,用含时密度泛函(TD-DTF)计算其吸收光谱,结合前线分子轨道讨论吸收波长不同的原因。结果表明,三种构型的分子为平面共轭分子,分子Ⅰ的苯环被吡啶环取代成分子Ⅱ和Ⅲ,分子Ⅲ的最大吸收波长最长;分子Ⅱ最大吸收波长最短。     

去氢骆驼蓬碱光谱性质的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论,M062X方法,使用6-31g(d)基组,对去氢骆驼蓬碱分子进行结构优化,通过频率计算得到该分子的红外光谱,并和实验获得的红外光谱图进行对比,实验和理论获得的红外光谱图基本一致.说明选择的DFT理论方法是可行的.对其主要振动模式进行指认和归属,分析去氢骆驼蓬碱分子前线轨道能级差及激发线波长.绘制分子静...     

含N杂环化合物吸收光谱理论研究

本文运用量子化学中的密度泛函理论在B3LYP/6-31+G(d)水平下首先对含N杂环的四种化合物嘧啶、咪唑、吡唑和吡咯的电子几何结构、振动分析和化合物的分子能量进行的理论计算,根据振动分析结果显示均能稳定存在,后对稳定存在的结构利用含时密度泛函理论在B3LYP/6-31+G(d)水平下对嘧啶、咪唑、吡唑和吡咯的分子最大吸收光谱和前线分子轨道进行了理论数值比较研究,研究发现四种含N杂环芳香化合物中吡咯的最大吸收波长对应的跃迁为HOMO-1→LUMO跃迁,嘧啶、咪唑和吡唑的最大吸收波长均为HOMO→LUMO跃迁,所有化合物最大吸收波长对应的轨道跃迁均为π→π*。     

理论计算系列二苯乙烯化合物的电子结构与光谱性质

运用密度泛函理论、含时密度泛函理论方法在量子化学软件包Gaussian 03上对硝基和甲基取代的三种二苯乙烯类化合物进行了计算,分析了其优化的几何结构、前线分子轨道和电子吸收光谱,发现取代基的结构会对其光学性能产生一定的影响。研究表明,通过理论模拟得到的数值与实验测试的结果基本一致,对含有共轭结构化合物的设计、合成起到了预测和指导的作用。     

基于密度泛函理论的羟胺阻聚剂的筛选与应用

研究了羟胺类阻聚剂的阻聚作用与其分子有关电子结构性质之间的关系。用密度泛函理论（DFT）B3LYP方法在6-31g(d)基组水平上得到了5种羟胺分子的前线轨道图及其能量值,并计算了与羟胺阻聚作用有关的电子结构性质。通过理论分析和实验相结合的方法,发现了阻聚作用强的羟胺分子具有HOMO轨道电子离域度高、能隙小、分子硬度高、电负性和亲电性低等特点。且在这几种影响羟胺阻聚作用的因素中,能隙、分子硬度、电负性和亲电性的影响更大,HOMO轨道电子离域度影响较小。通过拟合阻聚诱导期与分子亲电性之间的曲线,发现二者之间存在线性关系。此外,羟胺与2-仲丁基-4,6-二硝基酚（DNBP）的协同作用也可以用DFT计算加以解释,进一步证明了DFT计算对阻聚剂的选择和优化具有重要作用。     

瑞德西韦的密度泛函和分子对接研究

以瑞德西韦为研究对象,采用密度泛函理论的B3LYP/6-311G(d, p)方法,进行分子结构全优化,并对前线轨道(最高占据轨道HOMO、最低空轨道LUMO)、分子静电势(MEP)、分子内氢键进行了量子力学计算。利用HOMO-LUMO能值预测了该化合物的化学活性(电负性、硬度、化学柔软度和化学势),利用Multiwfn程序寻找分子的弱非共价相互作用(范德华相互作用)和强斥力(空间效应),并通过简化的密度梯度来检验。结果表明瑞德西韦分子中O2、O5、N22、N15、N13原子很可能是其发挥药理活性的亲电和亲核反应部位。分子对接结果显示,瑞德西韦与抗COVID-19药物潜在作用靶点具有较强的亲和力。     

取代基性质对苯轮烯电子结构影响的理论研究

运用量子化学中的密度泛函和含时密度泛函理论法,计算了苯[15]轮烯分子1号位被CH3、NH2、OH、Cl、CN和NO2取代后的衍生物几何构型、电子结构、前线分子轨道和电子光谱性质。计算结果表明取代基性质的改变,对苯[15]轮烯的键长和键角等结构参数的影响不大,这与轮烯具有较强的共轭性有关。在1号位取代时,NO2取代物的最大吸收波长红移最多。主要是因为对LUMO轨道而言,硝基取代物的LUMO轨道电子云在硝基附近分布较多。     

抗病毒药物奥司他韦的密度泛函和分子对接研究

以奥司他韦为研究对象,采用密度泛函理论的B3LYP/6-311G(d,p)方法,用Gaussian 16软件对分子结构进行优化,并对分子静电势(MEP),前线轨道、分子对接进行了计算.通过HOMO-LUMO能量差值预测了奥司他韦的化学活性(化学柔软度和化学势、电负性、硬度),结果表明奥司他韦分子中O7、O8、O9、N1...     

靛族染料化合物结构与性能的密度泛函理论研究

在密度泛函理论(DFT)的B3LYP／6-31G^*水平上对一系列靛族染料化合物的几何构型进行优化计算：在获得基态稳定结构的基础上，应用含时密度泛函理论(TD-DFT)在相同水平下计算其电子吸收光谱，探讨了不同给电子基团和发色体系的延伸对电子吸收光谱的影响，得到了与实验基本一致的变化规律。结果表明，给电子能力的增强和发色体系的纵向延伸均使光谱产生一定红移，通过对前线轨道组成进行自然布居分析，揭示了靛族染料的发光均源自分子中HOMO-LUMO(П→П^*)电子跃迁。     

过氧化麦角甾醇分子的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论(DFT)方法,在B3LYP/6-311+G(2d,p)水平上对过氧化麦角甾醇进行了计算研究。优化得到了过氧化麦角甾醇分子的结构,给出了分子的键长、键角、二面角等参数,并对其进行了1HNMR光谱、IR光谱、UV-Vis光谱理论模拟和自然电荷分析。自然电荷计算表明,羟基O和H原子很可能是关键的活性中心。理论计算结果与实验值符合的很好。     

硫靛染料发色体结构与性质的泛函理论研究

在密度泛函理论(DFT)的B3LYP/6-31 G*水平上对硫靛染料发色体的几何结构进行优化计算,在获得基态稳定结构的基础上,应用含时密度泛函理论(TD—DFT)方法在相同水平计算电子吸收光谱。探讨了给电子基团对电子吸收光谱的影响。结果表明:给电子基团给电子能力的增强使光谱产生一定的红移。通过对前线轨道组成进行自然布居分析,揭示了硫靛染料的发光均源自分子中HOMO-LUMO(π→π*)电子跃迁。     

1-(2-羟基)乙基-3-甲基咪唑溴盐(HEMIMB)的微观结构及阴阳离子之间的相互作用

采用密度泛函理论B3PW91/6-31+G(d)方法,对1-(2-羟基)乙基-3-甲基咪唑溴盐(HEMIMB)离子液体进行了结构优化和频率分析,得到了离子对的最稳定结构。离子对的几何参数表明阴阳离子之间存在较强的氢键相互作用。自然键轨道(NBO)理论分析离子对中的原子电荷分布和电荷转移情况,结果表明离子对中阴阳离子间存在静电相互作用和氢键作用,而最稳定的离子对主要是源于Br的孤对电子与羟基之间的氢键相互作用。     

黄酮类化合物槲皮素光谱特性研究

采用密度泛函理论B3LYP算法,在6-311＋＋G（d,p）基组对槲皮素进行构型优化,经频率矫正后,对槲皮素紫外及红外光谱进行模拟计算,分析了槲皮素紫外光谱特征的结构因素,并通过实验数据进行验证。     

5，8-二硝基四唑并三嗪的理论研究

运用量子化学方法研究了5,8-二硝基四唑并三嗪化合物的结构和性能。在 B3LYP／6-311＋G（2d）理论水平下,对其进行了几何优化及计算了电子密度、IR 和 NMR,以探究其电子结构性质和化学键本质,预估了密度、生成焓和爆炸性能等关键参数。结果表明,5,8-二硝基四唑并三嗪生成焓为497．64 kJ／mol,密度为1．82 g／cm3,其爆速和爆压分别为8．73 km／s 和33．97 GPa,具有良好的爆炸性能,有望成为潜在的含能材料。     

靛玉红类衍生物的三维定量构效关系研究

采用比较分子场方法(CoMFA)对16个靛玉红类衍生物进行三维定量构效关系(3D-QSAR)研究,探讨靛玉红类衍生物的抗癌活性与其结构的关系。建立了3D-QSAR的CoMFA模型,得到了非交叉验证相关系数r2=0.987,标准偏差SD=2.141,统计方差比F=117.136,交叉验证相关系数q2=0.496。该模型合理、可信,具有一定的预测能力,表明改变取代基R1基团的体积才是提高靛玉红类衍生物抗癌活性的主要途径,为开发活性更好的抗癌药物提供一定的理论参考。