单参数法估算取代苯胺的pK_b值

用密度泛函理论方法 DFT/B3LYP与基组6-31+G(d,p),优化了15种苯胺和取代苯胺分子结构,发现苯环氨基上氢原子的自然原子轨道电荷(NBO)值与其实验碱式电离平衡常数(pKb)值之间具有良好的线性相关性,普遍比其原子核静电势电荷(ESP)值拟合较好.计算了17种未知pKb值的取代苯胺化合物的NBO参数,代入拟合出的线性参数方程,发现与流行软件ACD-Labs 6.0检索得到的取代苯胺的pKb实验值非常接近,相对误差(SD)小于±0.1%。     

用Hirshfeld电荷预报取代苯胺的logP值

用密度泛函活性理论与方法(DFT/B3LYP)及基组6-31+G(d,p),优化了20种苯胺及其取代苯胺分子的几何结构。结果发现,苯环胺基上N原子的Hirshfeld电荷值(HIR)与其实验油水分配系数(log P)值之间具有良好的线性相关性,普遍比其H原子拟合核静电势电荷(ESP)值以及自然电荷值(NBO)拟合的好。计算了20种未知log P值的取代苯胺化合物胺基的11N原子Hirshfeld电荷值,归入拟合出的最佳线性参数方程式,发现与商业软件ACD/Labs6.0预测得到的多取代苯胺及其衍生物分子的log P预测值非常接近,相对偏差(SD)小于±0.15%.     

单参数法估算取代吡啶的电离常数和分配系数

用密度泛函理论(DFT)和B3LYP/3-21G基组,优化了24种已知取代吡啶类分子结构,发现吡啶环上氮原子的自然原子轨道电荷(NBO)值与其实验电离常数(logK a)值和正辛醇-水分配系数(logP)之间均存在较好的线性关系(R1=0.98,R2=0.88)。计算了10种未知logK a/logP值的多取代吡啶化合物的NBO参数,代入拟合出的单参数线性方程,发现与流行软件ACD Lab 6.0预测得到的多取代吡啶的logK a/logP值接近,相关系数R在0.80~0.90之间,相对偏差在1%~3%之间。     

用静电势电荷预测达格列净衍生物溶解度和光谱

基于密度泛函理论(DFT)和密度泛函活性理论(DFRT)和方法(MO6-2X/6-31+G**),利用软件Chemoffice 2004分子建模,用Gaussion 09W软件优化分子结构,用ACD Lab 6.0软件预测新型降糖药达格列净分子及其衍生物分子的水溶液溶解度参数等,优化了16种降糖药达格列净及其衍生物的结构,得到了桥头O原子的密立根电荷(Mul-O),桥头O原子的自然原子轨道电荷(NBO-O),桥头O原子的静电势电荷(ESP-O)和桥头O原子的海秀巴赫电荷(HIR-O)。探讨了常见的10类基组和泛函对ESP电荷值的影响。对比分析其它种类电荷数据发现,桥氧原子的ESP-O电荷与达格列分子及其衍生物水溶液的分子溶解度存在较强烈的线型关系(y=3.699+24.66x,R=0.929)。基于密度泛函理论与方法(DFT B3LYP/sto-3 g),对比展示了药达格列净及其单取代衍生物的三大分子吸收光谱(红外光谱,拉曼光谱和紫外吸收光谱)的差异,并表征了它们的峰位和峰型。     

基于自然原子电荷的取代苯酚酸pK_a值预测

采用密度泛函理论(DFT)和B3LYP/3-21G+(d)基组,优化了20种单取代苯酚酸分子结构,发现羟基上氧原子的自然原子轨道电荷(NBO-O)值与其实验p Ka值之间存在良好的线性关系(R=-0.973 6),比其原子核拟合的静电势电荷(ESP-O)值相吻合的要好(R=-0.8998)。计算了20种典型未知pKa值取代苯酚酸的自然原子轨道电荷(NBO)参数,代入拟合的优势线性参数方程,发现与ACD/Lab 6.0软件预测得到的取代苯酚酸pKa值较接近,其最大偏差±0.200,且新方法可估测酚类分子的p Ka值至小数点后三位数。     

用自然原子轨道电荷估测取代吡啶的pK_a值

使用密度泛函理论(DFT)和B3LYP/3-21G基组,优化了24种取代吡啶类分子结构,发现吡啶环上氮原子的自然原子轨道电荷(NBO)值与其实验pKa值之间存在良好的线性关系(R=-0.623 23),比其原子核静电势电荷(ESP)值拟合的好。计算了12种未知pKa值的多取代吡啶化合物的NBO参数,代入拟合出的线性参数方程,发现与流行软件ACD Lab 6.0预测得到的多取代吡啶的pKa值非常接近,最大偏差ΔpKa小于±0.07,新方法可以估测到pKa值小数点后3位数。     

基于自然原子轨道电荷的取代苯甲酸pK_a值预测

采用密度泛函理论(DFT)和B3LYP/3-21+G(d)基组,优化了21种单取代苯甲酸分子结构,发现羧基上氧原子的自然原子轨道电荷(NBO-O)值与其实验pKa值之间存在良好的线性关系(R=-0.973 6),比其原子核静电势电荷(ESP-O)值拟合的要好。计算了20种典型未知pKa值的单和多取代苯甲酸化合物的NBO参数,代入拟合出的优势线性参数方程,发现其预测值与流行软件ACD Lab 6.0预测得到的单和多取代苯甲酸的pKa值非常接近,最大偏差ΔpKa小于±0.03,且新方法可以估测到pKa值小数点后3位数。     

基于静电势电荷的抗击埃博拉病毒新药物法匹拉韦及其衍生物水溶解度logS值预测

运用分子中的原子理论(AIM),探讨了以法匹拉韦分子羰基氧原子值为目标,测试了不同基组和泛函选择的依赖性。然后用密度泛函理论(DFT B3LYP)和6-31+G(d,p)基组,优化了20种法匹拉韦及其常见衍生物的分子结构,分别得到11号羰基氧的密立根电荷(MUL-O)、自然原子轨道电荷(NBO-O)、何秀巴赫电荷(HIR-O)和静电势电荷(ESP-O)值,发现11号氧原子的ESP-O电荷值与用ACD Lab6.0预测出来的log S值相关性最好,相关系数达0.986;计算了法匹拉韦及其11种未知衍生物的ESP-O电荷值,代入相关最佳线性方程,发现所得结果与ACD Lab6.0预测结果十分接近,最大误差绝对对数值仅为0.08;分子的静电势图也显示法匹拉韦及其甲基法匹拉韦发挥其药理毒理作用可能的部位在电负性强的羰基氧原子上。     

用Hartree-Fock法预测取代苯亚硒酸的pK_a值

采用Gaussion View软件用Hartree-Fock方法及STO-3G基组优化13种已知pK_a实验值的单取代苯亚硒酸化合物,得到它们的Mulliken电荷和NBO电荷,以羟基上的H1、O1原子及Se原子的Mulliken、NBO电荷分别对pK_a实验值做图,得到6个线性拟合方程,通过比较它们的相关性大小,R的绝对值越大,相关性越好,选出拟合效果最好的线性回归方程。再选取13种未知pK_a实验值的单取代和多取代苯亚硒酸化合物,算出各自的电荷,用该线性回归方程计算其pK_a值。结果表明,用O1原子的Mulliken电荷值与其实验pK_a值的线性回归方程,来预测未知取代苯亚硒酸的pK_a值具有良好的预测效果。     

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。     

应用势能极小原理有限元解法的一元醇液体热导率估算

应用势能极小原理的有限元解法，求解每个醇类化合物分子结构碳-氧原子电负性差所引起的位移矢量，并与每个分子结构中各重原子Mulliken电荷矩阵作相应的运算，可得到分子电荷参量，结合分子结构固有频率(基频、总频)、温度参量，利用链烷醇、环烷醇、芳醇、叶绿醇等23个醇不同温度下的264个液体热导率实验数据，建立了电荷参量、分子结构固有频率和温度参数的3参量非线性一元醇类液体热导率估算模型。该模型对训练集的计算值和实验值的相关系数r > 0.98，标准误差s < 3.98 mW/(m·K)，F检验值F > 2111；对外部预测集特庚醇、十四醇和2-辛醇在不同温度下的20个液体热导率进行估算，预测结果与实验数值的平均绝对误差为2.66 mW/(m·K)，平均相对误差为1.74%。结果表明新方法明显优于Sastri 和Latini估算方法。     

1,1,3,3,5,5-三螺环(1,5-二氨基四唑)环三磷腈的密度泛函理论

采用密度泛函理论(DFT)中B3LYP和B3PW91方法分别在6-31G*和6-31G**水平下对1,5-二氨基四唑取代的环三磷腈类化合物进行了分子设计和计算,得到该化合物的两种同分异构体,通过对其进行构型优化、振动分析、自然键轨道分析和Mulliken布居分析,得到两种构型都能稳定存在.由分子能量和前线轨道能级差判断...     

支链烷基苯磺酸钠聚集性质的实验与理论研究

以芘为探针、二苯酮为猝灭剂，用稳态荧光法测定了合成的4种链长分别为10、12、14、16碳，苯环均在β位取代的对烷基苯磺酸钠的临界胶团浓度、胶团聚集数和微极性．研究了链长对支链烷基苯磺酸钠聚集性质的影响．分析了支链烷基苯磺酸钠疏水、亲水基团对聚集性质的影响．用量子化学从头算HartreeFock方法取6-31G^*基组计算了支链烷基苯磺酸根离子气相中的电荷分布．     

A theoretical study on photobleaching mechanisms of hypocrellins

In this paper, quantum chemical method RHF/6-31G(d,p)//AM1 was employed to investigate the photobleaching behaviors of hypocrellins. It is found that frontier charge rather than Mulliken charge is an applicable parameter to predict the ¹O₂- and O₂⁻-addition positions of the pigments; accordingly some experimental observations on the photobleaching mechanisms of hypocrellins were elucidated. In addition, some theoretical predictions that were not observed in the previous experiments will be helpful to direct the further study.     

CORROSION INHIBITION AND ADSORPTION BEHAVIOR OF SOME AZO DYE DERIVATIVES ON CARBON STEEL IN ACIDIC MEDIUM: SYNERGISTIC EFFECT OF HALIDE IONS

Corrosion inhibition of carbon steel in HCl by azo dye derivatives (ADD) was investigated using chemical and electrochemical techniques. Results obtained indicate that ADD inhibited the corrosion of carbon steel in the acid medium. Inhibition efficiency increases with increase in ADD concentration and is synergistically enhanced on addition of iodide and bromide ions. By fitting the obtained experimental data with the Langmuir adsorption model and the Arrhenius equation, some thermodynamic and kinetic parameters for the corrosion process were estimated, and the values support the results obtained. Some quantum chemical parameters and the Mulliken charge densities for ADD were calculated by the MNDO semi-empirical method to provide further insight into the mechanism of inhibition of the corrosion process.     

Density functional study of elemental mercury adsorption on surfactants

Adsorption of elemental mercury on various surfactants was calculated by the DFT/B3LYP method. Mulliken charge analysis was employed to reveal the interaction mechanisms. The results showed that uncharged surfactants have negligible ability to attract mercury, while ionized surfactants presented much stronger interactions. Charge analysis showed that oxidized mercury received significant electrons transferred from the functional groups of the surfactants. A mechanism has been proposed that ionization of these surfactants is required to have significant adsorption of mercury, as supported by experimental observations.     

Twelve-Nitrogen-Atom Cyclic Structure Stabilized by 3d-Element Atoms: Quantum Chemical Modeling

Using various versions of density functional theory (DFT), DFT M06/TZVP, DFT B3PW91/TZVP, DFT OPBE/TZVP, and, partially, the MP2 method, the possibility of the existence of 3d-element (M) compounds with nitrogen having unusual M: nitrogen ratio 1:12, unknown for these elements at the present, was shown. Structural parameter data were presented. It was shown that all MN4 groupings have tetragonal-pyramidal structure. It was noted that the bond lengths formed by nitrogen atoms and an M atom were equal to each other only in the case of M = Ti, V, Cr and Co, whereas for other Ms, they were slightly different; moreover, the bond angles formed by nitrogen atoms and an M atom were equal to 90.0°, or practically did not differ from this value. Thermodynamic parameters, NBO analysis data and HOMO/LUMO images for this compound were also presented. Good agreement between the calculated data obtained using the above three quantum chemical methods was also noted.