本文關(guān)鍵詞：吡唑吡啶類化合物磁性及生物活性研究

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【摘要】：近些年來,吡唑吡啶類橋聯(lián)金屬化合物在實(shí)驗(yàn)合成方面和理論計(jì)算方面都已成為研究的熱點(diǎn)。由于吡唑、吡啶及它們衍生物的獨(dú)特的性質(zhì),使得合成的化合物在磁性材料及生物活性方面都有很廣泛的應(yīng)用。本文共分下面四方面研究內(nèi)容:(1)以吡啶-2,5-二羧酸、2,2'-聯(lián)吡啶和硝酸鎘為反應(yīng)物制備了吡啶橋聯(lián)金屬鎘化合物Cd_2(2,2'-bpy)_2(2,5-pdc)_2(NO_3)_2(H_2O)_2(1),對(duì)其進(jìn)行了紅外檢測(cè)和活性試驗(yàn)測(cè)試,試驗(yàn)結(jié)果表明化合物殺菌和除草活性很低,所以合成路線和方法有待進(jìn)一步改善。但從分子結(jié)構(gòu)上看,吡啶環(huán)上的配位點(diǎn)很多,可以對(duì)配體進(jìn)行進(jìn)一步衍生或者對(duì)一些官能團(tuán)進(jìn)行取代,通過已經(jīng)完成的工作對(duì)下一步工作進(jìn)行預(yù)測(cè)和指導(dǎo),合成具備更高生物活性的吡啶金屬化合物。(2)應(yīng)用密度泛函理論結(jié)合破損態(tài)方法,采用單一密度泛函方法對(duì)三種雙核鎳化合物[Ni_2(μ-O_2P(H)Mes)_2(bpy)_4]Br_2(2),[Ni_2(μ-O_2P(H)Ant)_2(bpy)_4]Br_2(3)和[Ni_2(μ-O_2P(H)Ph)_2(bpy)_4]Br_2(4)(Mes=2,4,6-三甲苯基,Ant=9-蒽基,Ph=苯基,bpy=2,2'-聯(lián)吡啶)進(jìn)行了理論研究,計(jì)算磁耦合常數(shù)J,軌道能量和自旋密度,結(jié)果表明化合物2具有弱的反鐵磁性,化合物3具有比2強(qiáng)的反鐵磁性,化合物4具有鐵磁性。軌道能量的分析可知,小的能量劈裂是化合物2具有弱反鐵磁性的原因,大的能量劈裂是化合物3具有比2強(qiáng)反鐵磁性的原因,能量簡并是化合物4具有鐵磁性的原因。磁結(jié)構(gòu)相關(guān)性分析顯示,二面角角度的順序?yàn)?23,隨著二面角角度的減小,化合物從反鐵磁性向鐵磁性過渡,通過對(duì)分子體系的靜電荷分布和分子前線軌道(HOMO和LOMO)的研究,確定了三種化合物的活性點(diǎn)位于2,2-聯(lián)吡啶配體的氮原子上。(3)應(yīng)用密度泛函理論結(jié)合破損態(tài)方法,采用混合密度泛函法對(duì)化合物[Cu_2(L)]·3H_2O(5)(L=5-((E)-1-(3-((E)-1-(5-甲酸-4-甲基-4,5-二氫-1H-吡唑-3-基)哌嗪)丙胺基)乙基)-4-甲基-1H-吡唑-3-甲酸)的磁性及生物活性進(jìn)行了理論研究。我們選用不同混合密度泛函法和不同基組對(duì)化合物的磁耦合常數(shù)進(jìn)行計(jì)算,結(jié)果顯示在b3lyp/Lanl2dz條件下計(jì)算所得的J值大小為-186.64cm-1與實(shí)驗(yàn)值最符合。又進(jìn)一步對(duì)分子軌道、軌道能量和自旋密度進(jìn)行分析,結(jié)果表明軌道重疊、軌道能量劈裂和自旋離域效應(yīng)都對(duì)化合物體系的磁學(xué)性質(zhì)有影響。通過對(duì)靜電荷分析及分子前線軌道的研究,找到了分子體系的活性位點(diǎn)位于吡唑環(huán)的氮原子上,這為分子磁性材料和生物活性材料進(jìn)一步合成提供理論依據(jù)。(4)應(yīng)用密度泛函理論結(jié)合破損態(tài)方法,采用混合基組計(jì)算法對(duì)化合物{Cu_2(μ2-O_2CCH_3)_4}(OCNH_2CH_3)_2(6)的磁性及生物活性進(jìn)行了理論研究,結(jié)果表明計(jì)算分子體系磁耦合常數(shù)J最適合方法是PBE,最適合的基組是6-31G/SVP,這說明分子體系的理論研究對(duì)計(jì)算方法和基組都具有依賴性。通過對(duì)分子磁性軌道、軌道能量劈裂及自旋密度分布的研究,說明軌道的重疊,軌道能量的劈裂以及自旋離域效應(yīng)都是影響化合物6磁性的原因。通過對(duì)分子靜電荷分布及分子前線軌道的研究,確定了分子體系的活性位點(diǎn)位于醋酸配體的氧原子上,這為分子磁性材料和生物活性材料進(jìn)一步合成提供理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：吡唑 吡啶 磁性 生物活性 密度泛函理論
【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
【分類號(hào)】：O627
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 吡唑橋聯(lián)化合物10-13
• 1.1.1 具有生物活性的吡唑橋聯(lián)化合物10-11
• 1.1.2 具有磁性的吡唑橋聯(lián)化合物11-13
• 1.2 吡啶橋聯(lián)化合物13-14
• 1.2.1 具有生物活性的吡啶橋聯(lián)化合物13
• 1.2.2 具有磁性的吡啶橋聯(lián)化合物13-14
• 1.3 其它配體橋聯(lián)化合物的性質(zhì)及應(yīng)用14-15
• 1.4 吡唑吡啶類化合物在磁性及生物學(xué)上的應(yīng)用15
• 1.5 本課題的主要研究內(nèi)容15-16
• 1.6 選題目的和意義16-17
• 第2章 吡啶橋聯(lián)金屬化合物的合成及性質(zhì)測(cè)定17-27
• 2.1 前言17
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分17-18
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器和藥品17-18
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟18
• 2.3 化合物的結(jié)構(gòu)及表征18-22
• 2.3.1 晶體結(jié)構(gòu)18-21
• 2.3.2 紅外光譜21-22
• 2.4 生物活性測(cè)試22-26
• 2.4.1 殺菌活性測(cè)試22-24
• 2.4.2 除草活性測(cè)試24-26
• 2.5 結(jié)果與討論26-27
• 第3章 三種有機(jī)次磷酸吡啶橋聯(lián)雙核鎳化合物的磁性及生物活性理論研究27-41
• 3.1 前言27
• 3.2 計(jì)算部分27-29
• 3.2.1 計(jì)算模型27
• 3.2.2 公式與方法27-29
• 3.3 雙核鎳化合物 2-4 的磁性研究29-37
• 3.3.1 耦合常數(shù)J29-31
• 3.3.2 分子磁性軌道31-33
• 3.3.3 軌道能量33
• 3.3.4 自旋密度分析33-36
• 3.3.5 磁-結(jié)構(gòu)相關(guān)性36-37
• 3.4 化合物 2-4 的生物活性研究37-40
• 3.4.1 靜電荷分布37-38
• 3.4.2 分子前線軌道38-40
• 3.5 小結(jié)40-41
• 第4章 吡唑橋聯(lián)金屬銅化合物的磁性及生物活性研究41-50
• 4.1 前言41
• 4.2 計(jì)算方法41-42
• 4.3 分子模型42
• 4.4 化合物5的磁性研究42-46
• 4.4.1 磁耦合常數(shù)J42-43
• 4.4.2 分子磁性軌道和軌道能量43-45
• 4.4.3 自旋密度分布45-46
• 4.5 生物活性研究46-49
• 4.5.1 靜電荷分布46-47
• 4.5.2 分子前線軌道47-49
• 4.6 小結(jié)49-50
• 第5章 其它配體橋聯(lián)金屬化合物的磁性及生物活性研究50-62
• 5.1 前言50
• 5.2 計(jì)算方法50-51
• 5.3 分子模型51-52
• 5.4 磁性研究52-58
• 5.4.1 磁耦合常數(shù)J52-55
• 5.4.2 分子磁性軌道和軌道能量55-56
• 5.4.3 自旋密度分布56-58
• 5.5 生物活性研究58-61
• 5.5.1 靜電荷分布58-59
• 5.5.2 分子前線軌道59-61
• 5.6 小結(jié)61-62
• 結(jié)論62-63
• 參考文獻(xiàn)63-75
• 致謝75-76
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文76

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3 劉承憲;李前懋;姜麗霞;;礦石磁性研究[J];有色金屬(選礦部分);1990年06期

4 劉建中;鄭保才;陳子瑜;楊正;;鍶鐵氧體微粉的磁性研究[J];磁記錄材料;1989年02期

5 王寅生;陳龍武;周乃扶;;草酸在α-Fe_2O_3上吸附的磁性研究[J];化學(xué)研究與應(yīng)用;1992年01期

6 沈德鳳;智多;;納米二氧化鈦光催化和磁性研究進(jìn)展[J];黑龍江醫(yī)藥科學(xué);2011年05期

7 姜坤良;劉先松;王超;徐娟娟;金大利;高尚;;低損耗鐵粉芯的制備與磁性研究[J];功能材料;2012年16期

8 杜慶立,趙子強(qiáng),韓朝暉;Co-Ag嵌埋團(tuán)簇薄膜的磁性研究[J];功能材料;2000年05期

9 莊育智,張玉昌;稀土金屬間化合物的磁性能[J];中國稀土學(xué)報(bào);1983年02期

10 鄧芳;何偉;姜瑩瑩;范惠琳;蹇錫高;;有機(jī)高分子磁性材料研究進(jìn)展[J];高分子材料科學(xué)與工程;2010年02期

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1 段純剛;;電控磁性研究的最新進(jìn)展[A];2011中國材料研討會(huì)論文摘要集[C];2011年

2 高恩慶;王艷琴;李修兵;;混金屬型單鏈磁體的磁性調(diào)控初探[A];第六屆全國物理無機(jī)化學(xué)會(huì)議論文摘要集[C];2012年

3 劉建強(qiáng);侯萬國;顏世申;代由勇;;Co-Fe-LDH的制備及其煅燒產(chǎn)物的磁性研究[A];中國化學(xué)會(huì)第十二屆膠體與界面化學(xué)會(huì)議論文摘要集[C];2009年

4 李鈺梅;邢光建;王怡;武光明;;室溫鐵磁性Zn1-xCoxO薄膜的制備及磁性研究[A];第十四屆全國等離子體科學(xué)技術(shù)會(huì)議暨第五屆中國電推進(jìn)技術(shù)學(xué)術(shù)研討會(huì)會(huì)議摘要集[C];2009年

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6 王玲玲;胡望宇;舒小林;盛霞;張邦維;;Fe-Sn-B合金鍍層的磁性[A];第三屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1998年

7 邢宏珠;蘇鉭;朱恩博;楊瑋婷;趙朗;唐金魁;于吉紅;徐如人;;18-元環(huán)超大孔亞磷酸鎳的離子熱合成與磁性表征[A];第十五屆全國分子篩學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2009年

8 馬旭村;H.L.Meyerheim;J.Barthel;J.Kirschner;;磁納米條紋的有機(jī)圖案模板法制備、微結(jié)構(gòu)和磁性研究[A];科技、工程與經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展——中國科協(xié)第五屆青年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2004年

9 崔光磊;顧民;于堯;;氫氣氛下紫外光輻照C_(60)的磁性研究[A];第十五屆全國波譜學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2008年

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1 本報(bào)記者 王皓;為探索分子磁性奧秘不斷前行[N];北京日?qǐng)?bào);2011年

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1 郭東林;缺陷誘導(dǎo)納米氧化物（ABO_x）室溫磁性和鉍硫化合物各向異性熱電性能研究[D];重慶大學(xué);2015年

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3 文劍鋒;石墨基碳材料及其氮摻雜體系的磁性研究[D];南京大學(xué);2012年

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5 曹為民;電結(jié)晶制納米金屬多層膜及其磁性的研究[D];上海大學(xué);2009年

6 馬繼;具有自旋玻璃行為的氧化鐵的制備及其磁性能研究[D];青島科技大學(xué);2013年

7 高茜;ZnO基稀磁半導(dǎo)體磁性機(jī)制的實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬[D];東北大學(xué);2011年

8 鄭富;鐵鈷基合金薄膜的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)磁性研究[D];蘭州大學(xué);2012年

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10 王心華;異質(zhì)結(jié)構(gòu)納米材料的磁性調(diào)控研究[D];蘭州大學(xué);2014年

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1 張曉敏;雙重分子磁開關(guān)的分子設(shè)計(jì)與磁性研究[D];東華理工大學(xué);2015年

2 朱雁;稀土鏑配合物的合成、結(jié)構(gòu)和磁性研究[D];東華理工大學(xué);2014年

3 毛海欣;磁性碳材料的制備、改性及其吸附抗生素的特性[D];太原理工大學(xué);2016年

4 張曉靜;新型低維多功能分子磁性材料分子設(shè)計(jì)、合成及磁性研究[D];東華理工大學(xué);2016年

5 王昱天;外延生長鐵單晶薄膜的高頻磁性[D];蘭州大學(xué);2016年

6 張超;電場調(diào)控的鐵磁與鐵電異質(zhì)結(jié)的磁性研究[D];蘭州大學(xué);2016年

7 況微微;3d-4f及4f多核配合物的設(shè)計(jì)合成、結(jié)構(gòu)及磁性研究[D];淮北師范大學(xué);2016年

8 王海宇;吡唑吡啶類化合物磁性及生物活性研究[D];牡丹江師范學(xué)院;2016年

9 劉歡歡;亞毫米磁性單元制備及其高頻磁性能的研究[D];電子科技大學(xué);2014年

10 范必強(qiáng);電沉積稀土-鐵族磁性合金膜及其磁性能探究[D];福建師范大學(xué);2010年

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