本文關(guān)鍵詞：卟啉及其衍生物仿生催化性質(zhì)的研究

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【摘要】：卟啉是一類(lèi)具有著18π電子的共軛大環(huán)化合物,因其特殊的結(jié)構(gòu)使得它具有很多獨(dú)特的性質(zhì),并且它的合成與應(yīng)用在近些年來(lái)越來(lái)越受到關(guān)注,然而合成率低,合成成本高,以及合成的盲目性,使得理論設(shè)計(jì)具有某些功能的卟啉類(lèi)化合物并通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬其性質(zhì),并通過(guò)理論規(guī)律來(lái)指導(dǎo)實(shí)踐從而尋找更為高效符合人們需要的目標(biāo)產(chǎn)物變得尤為重要。在這樣的背景下,我們采用量子化學(xué)理論設(shè)計(jì)并研究了一系列卟啉化合物的性質(zhì),探究了分子結(jié)構(gòu)、原子電荷、分子軌道能級(jí)、并模擬了分子的紫外-可見(jiàn)吸收光譜以及紅外光譜,并通過(guò)譜圖特征進(jìn)一步研究不同取代基以及相同取代基在不同位置對(duì)分子結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)的影響,設(shè)計(jì)了理論上適合做仿生催化劑的分子,這將對(duì)仿生催化劑的研究具有一定意義。1中位取代卟啉鋅在密度泛函理論(DFT)B3LYP水平上,使用6-31g(d)基組對(duì)Zn Por(NH2)4,Zn Por(C_(12)H_(13)SN_3)和Zn Por(C_(13)H_(13)SN_4)的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,模擬紅外和紫外及拉曼光譜,對(duì)譜圖進(jìn)行分析指認(rèn)。結(jié)果表明:分子在可見(jiàn)光有較強(qiáng)的響應(yīng),Zn Por(C_(12)H_(13)SN_3)和Zn Por(C_(13)H_(13)SN_4)的紅外吸收普帶變寬,吸收峰強(qiáng)度變大,吸收峰發(fā)生紅移,說(shuō)明Zn Por(C_(12)H_(13)SN_3)和Zn Por(C_(13)H_(13)SN_4)模擬p-450單加氧酶可能成為良好的仿生催化劑,為相關(guān)研究提供理論基礎(chǔ)。2α、β位取代酞菁鋅在密度泛函理論(DFT)B3LYP水平上使用LANL2DZ基組對(duì)取代基R=C_8H_4NO_3分別取代的α-位和β-位取代酞菁鋅的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,分析了分子的結(jié)構(gòu)、分子軌道能級(jí)、原子電荷,并模擬分析了分子的紅外光譜和紫外—可見(jiàn)光譜。分析結(jié)果表明:β-位取代酞菁鋅即Zn[PcH_7R_2]分子的最高占有軌道及最低未占有軌道的軌道能級(jí)差與未取代的分子相比明顯縮小,且紅外光譜吸收范圍變大,對(duì)可見(jiàn)光的響應(yīng)變強(qiáng),因此具有作為仿生催化劑的潛能。
【關(guān)鍵詞】：卟啉 密度泛函理論 光譜性質(zhì)
【學(xué)位授予單位】：牡丹江師范學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：O643.36
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 緒論7-13
• 1.1 卟啉及其衍生物的概述7-8
• 1.2 卟啉及其衍生物的應(yīng)用8-11
• 1.2.1 卟啉類(lèi)化合物的應(yīng)用8-10
• 1.2.2 酞菁類(lèi)化合物的應(yīng)用10-11
• 1.3 本文研究的意義11-13
• 第二章 密度泛函理論的發(fā)展13-17
• 2.1 引言13
• 2.2 密度泛函理論的介紹13-14
• 2.3 密度泛函理論的發(fā)展14-17
• 第三章 中位取代卟啉鋅結(jié)構(gòu)及光譜性質(zhì)研究17-27
• 3.1 前言17-18
• 3.2 計(jì)算細(xì)節(jié)18
• 3.3 結(jié)果與討論18-26
• 3.3.1 分子結(jié)構(gòu)18-20
• 3.3.2 原子電荷20-21
• 3.3.3 分子軌道能級(jí)21-22
• 3.3.4 紅外光譜22-23
• 3.3.5 紫外—可見(jiàn)光譜23-25
• 3.3.6 拉曼光譜25-26
• 3.4 結(jié)論26-27
• 第四章 α、β位取代酞菁鋅的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)研究27-36
• 4.1 引言27
• 4.2 計(jì)算細(xì)節(jié)27-28
• 4.3 結(jié)果與討論28-35
• 4.3.1 分子結(jié)構(gòu)28-30
• 4.3.2 原子電荷30-31
• 4.3.3 分子軌道能級(jí)31
• 4.3.4 紅外光譜31-33
• 4.3.5 紫外—可見(jiàn)光譜33-35
• 4.4 結(jié)論35-36
• 結(jié)論36-37
• 參考文獻(xiàn)37-43
• 致謝43

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