氫鍵在化學(xué)和生物研究領(lǐng)域有著重要的作用。水分子通過氫鍵,不僅能夠與有機(jī)分子結(jié)合形成不同的分子構(gòu)型,還能夠直接參與到化學(xué)反應(yīng)當(dāng)中。本論文針對含有水分子的氫鍵在化學(xué)領(lǐng)域中的重要角色分別討論以下兩方面內(nèi)容:1.色胺與水分子間多氫鍵的理論研究文獻(xiàn)報道在中性下水分子通過雙氫鍵與色胺分子結(jié)合形成最穩(wěn)定的構(gòu)型,本論文理論上首次證實色胺側(cè)鏈能夠與水分子形成第三個氫鍵（C-H...O氫鍵）。其中水分子通過O-H作為質(zhì)子供體,氧原子的兩個孤對電子作為質(zhì)子受體,分別與色胺分子形成了三個氫鍵。結(jié)合GKS-EDA的劃塊方案,提出了研究該多氫鍵體系的能量分解方案。計算結(jié)果表明三個氫鍵的相互作用本質(zhì)有很大不同。當(dāng)化合物離子化變?yōu)檎娦泽w系后,三個氫鍵依然存在且強(qiáng)度發(fā)生了變化。通過進(jìn)一步研究復(fù)合物正電性下分子內(nèi)和分子間相互作用的變化,指出色胺分子內(nèi)氫鍵的變化是復(fù)合物從亞穩(wěn)態(tài)變?yōu)樽罘�(wěn)定構(gòu)型的主要原因。2.水橋輔助質(zhì)子轉(zhuǎn)移的能量分解研究一般認(rèn)為分子內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)通過激發(fā)態(tài)較易進(jìn)行,本論文通過對3-羥基吡啶中質(zhì)子轉(zhuǎn)移的反應(yīng)機(jī)理研究發(fā)現(xiàn),通過分子內(nèi)基團(tuán)間水橋的輔助,反應(yīng)可以在基態(tài)下進(jìn)行。能量分解方法的分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)反應(yīng)能壘主要... 

【文章來源】：廈門大學(xué)福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１色胺與水分子的相互作用雙氫鍵示意圖??

Ｍｅｅｒｔｓ等人２１通過大量的光譜數(shù)據(jù)對比發(fā)現(xiàn)，色胺單分子有２７種構(gòu)型。但??是當(dāng)與水分子相互作用后，光譜數(shù)據(jù)顯示只有一個構(gòu)型，而且形成了分子間氫鍵。??圖１．１色胺與水分子的相互作用雙氫鍵示意圖??他們使用ＤＦＴ理論分析方法進(jìn)行計算，發(fā)現(xiàn)色胺分子與水分子形成復(fù)合物的??構(gòu)型是水分子在色胺分子柔軟的側(cè)鏈旁邊形成了氫鍵，他們認(rèn)為色胺與水分子形成??了兩個氫鍵，鎖住了色胺的側(cè)鏈，使得色胺不容易發(fā)生構(gòu)型的轉(zhuǎn)變。Ｇｕ等人２２結(jié)??．合實驗光譜分析方法和ＤＦＴ理論計算，研究了色胺與水分子從中性到陽離子過程??中構(gòu)型的變化。他們發(fā)現(xiàn)打掉復(fù)合物中色胺的一個電子后，復(fù)合物有一個亞穩(wěn)態(tài)，??光譜數(shù)據(jù)顯示氫鍵沒有被破壞，構(gòu)型的變化不大。當(dāng)復(fù)合物最終成為最穩(wěn)定的構(gòu)型??后，光譜數(shù)據(jù)顯示氫鍵發(fā)生了變化，構(gòu)型也發(fā)生了變化。ＤＦＴ的計算如圖，色胺與??水的復(fù)合物

??塊ｅｋ。如圖２．１，相互作用塊與環(huán)境塊以及環(huán)境塊與環(huán)境塊之間一般以ａ共價單鍵??的形式連接，而相互作用塊之間存在非共價的弱相互作用。ａ共價單鍵一般由兩個??原子共享一對孤對電子，具有定域性質(zhì)。非共價性相互作用主要與孤對電子和兀鍵??等有關(guān)，因此多體相關(guān)對于這些相互作用來講，是可以分開的。因此，分子內(nèi)相互??作用可以通過塊與塊之間的總相互作用減去ａ共價單鍵得到，艮Ｐ：??ＡＥ＾ｔｒａ?＝?ＡＥ＾ｔ?－?ＡＥ＾Ｖ?（２－９）??其中仙結(jié)＾表示分子內(nèi)相互作用，Ｍ忠表示所有塊之間的相互作用，仙忠表??示其中共價鍵引起的相互作用。??：（３ｉ?｝?■（?１?＞ＡＡＡＡＡ?）：??罕＿……罕?罕??６＞｜?？２?？ａａａａａ?？ｋ??圖２．１分子內(nèi)相互作用示意圖??綜上所述，ＧＫＳ－ＥＤＡ相比其他能量分解方法有以下突出特點：??１．


本文編號：2898803