分子内氢键论文_刘悦

导读:本文包含了分子内氢键论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:氢键,激发态,质子,分子,密度,理论,碳氢。

分子内氢键论文文献综述

刘悦^[1]（2019）在《利用芳酰胺的分子内氢键控制两类聚合物的局部构象》一文中研究指出氢键是一种具有方向性的非共价相互作用。在分子识别和自组装过程中,可以利用氢键控制分子的整体构象或局部构象,进而获得一种具有特殊结构和性质的材料。基于对氢键的了解和对文献的调研,设计合成两种可形成分子内氢键的含有芳酰胺的化合物,以它们为配体合成了七个配位聚合物晶体。另外,设计合成一种在结构单元内部可形成分子内氢键的聚酰胺材料,对材料性质进行表征。分析和总结分子内氢键对构象的控制作用。柔性配体在形成配位聚合物晶体时其分子构象具有多样性,因而难以预测。在第二章中,参考分子内氢键在聚合物、折迭体中对构象的控制,我们合成了两种可形成分子内氢键的芳酰胺类配体,4,6-二甲氧基-N,N’-二(4-羧基苯基)-间苯二甲酰胺(称之为L1)和4,6-二甲氧基-N,N’-二(吡啶-4-基)-间苯二甲酰胺(称之为L2)。以L1、L2为配体合成了七个配位聚合物晶体,对单晶结构进行解析。其中六个配位聚合物晶体都具有互穿网络结构。L1在形成配位聚合物晶体时,金属与溶剂都不影响配体在晶体中的构象。对于用L1合成的五个不同的配位聚合物晶体(晶体1~晶体5),配体芳香环间的二面角均小于15°,在晶体中只发现一种接近平面的构象。用L2合成的配位聚合物晶体6和晶体7中分子内氢键限制了配体的构象自由,配体芳香环间的二面角小于5°。证明基于我们的设计思路——在配位聚合物中用分子内氢键控制配体构象是可行的。在不同压力(常压至3.2 GPa)下测试了配位聚合物晶体1和晶体5的拉曼光谱,发现光谱没有明显变化,说明两种晶体结构在承受一定范围内的压力时是稳定的,这可能是因为晶体的互穿结构使其具有较高的稳定性。在第叁章工作中,我们设计合成了两种新的含有芳香环的聚酰胺(称之为P2和P3),它们是通过相应的二酰氯和辛二胺的界面聚合得到的。通过核磁实验证实P2中存在分子内氢键,表明聚酰胺结构单元中邻烷氧基苯甲酰胺的构象与我们预期的相同。P2在溶解性方面优于不能形成分子内氢键的同分异构体P3。在尼泊金乙酯(E4HB)做增塑剂的情况下,P2膜断裂伸长率可以达到325%。循环拉伸实验说明含有增塑剂的P2膜具有一定的弹性。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-05-01）

赵宇^[2]（2019）在《不同溶剂对激发态氢键及分子内质子转移影响的研究》一文中研究指出氢键是一种基本的弱相互作用,许多物质的光物理性质和光化学行为与其密切相关。质子转移反应沿着氢键进行。经过光激发后,质子供体和质子受体的电荷布局将重新排布。一般情况下,分子内质子转移反应过程伴随着分子内电荷转移。溶剂环境对氢键强度、质子转移反应势垒和电荷转移过程会产生十分重要的影响,进而会改变分子体系的光物理和光化学性质。2-(苯并[d]噻唑醇-2-基)-3-甲氧杂苯-1-醇(MMT)与2-(苯并[d]噻唑-2-基)萘-1,3-二醇(DHT)分子都是萘系的衍生物。MMT与DHT分子在不同溶剂环境中的光物理现象在实验上已观测到,并被报导。然而,对于这两种分子体系,氢键动力学的溶剂化效应仍缺少详细的理论分析和讨论。本文使用密度泛函和含时密度泛函理论方法,从分子级别上深入探究了不同极性的溶剂对MMT和DHT分子的激发态氢键和激发态分子内质子转移(ESIPT)的影响。为此,我们计算并分析了氢键的键参数、红外振动光谱、电子光谱、前线分子轨道、势能曲线等方面问题。计算得到的吸收和荧光光谱与实验值相符。通过理论分析,我们证实了激发态氢键加强机理,加强的氢键为ESIPT反应提供驱动力。同时,我们揭示了激发态氢键的溶剂化效应,即随着溶剂极性的增大,MMT和DHT分子体系的激发态氢键强度逐渐减弱。更重要的是,通过计算质子供体和质子受体的Hirshfeld电荷,说明了激发态氢键强度受溶剂影响的根本原因是溶剂环境对质子供体和质子受体的电负性产生了影响。通过分析前线分子轨道,我们发现MMT和DHT分子在轨道跃迁过程中均具有明显的分子内电荷转移特征,并且随着溶剂极性的逐渐增大,分子内电荷转移越来越明显。势能曲线的计算结果很好地解释了MMT和DHT分子体系的ESIPT反应过程的溶剂化效应。可以得到以下结论,分子处于基态时,MMT和DHT分子的质子转移反应均为吸热反应,且逆势垒较小,因此基态质子转移反应不易发生。当分子处于激发态时,随着溶剂极性的逐渐增大,ESIPT反应过程呈现越来越难以发生的趋势,逆ESIPT反应也越来越难以进行,而且处于激发态的互变异构化的酮式结构随着溶剂极性的逐渐增大而越来越稳定。对于所研究的这七种溶剂,MMT和DHT分子的ESIPT反应过程从难到易的顺序均为:二甲基亚砜→二甲基甲酰胺→乙腈→甲醇→氯仿→甲苯→1,4-二氧六环。揭示ESIPT反应的溶剂化效应有助于开发具有大的斯托克斯位移的产品,这将在光电子学等方面具有重要的应用价值。(本文来源于《辽宁大学》期刊2019-04-01）

孙大春,王佐成,高峰,闫红彦,庄严^[3]（2019）在《具有分子内单氢键的气相丝氨酸分子的旋光异构机理》一文中研究指出采用基于密度泛函理论的B3LYP-D3方法和从头算的MP2方法,在MP2/6-311++G(2df,2pd)∥B3LYP-D3/6-31+G(d,p)双水平下对气相丝氨酸分子的旋光异构进行研究.对反应通道的研究表明:气相丝氨酸分子的旋光异构反应有a、b、c、d、e和f 6个通道,a和b通道是羧羟基旋转接着羧基内质子转移后(b通道还要经过R-基上的羟基旋转异构)α-氢以氨基氮为桥梁转移,c和e通道是羧羟基旋转后α-氢分别以氨基氮和羰基氧为桥梁转移,d通道是α-氢直接以氨基氮为桥梁转移,f通道是α-氢以羰基氧和氨基氮联合为桥梁转移.对势能面的计算显示:a和b通道具有优势,这2个通道的决速步能垒分别是247.37和249.29kJ/mol.结果表明孤立的丝氨酸分子很难旋光异构.(本文来源于《厦门大学学报(自然科学版)》期刊2019年04期）

马丽娜^[4]（2018）在《氢键对DEAHB分子激发态分子内质子转移影响的理论研究》一文中研究指出激发态分子内质子转移(excited state intramolecular proton transfer,ESIPT)过程是重要的光物理过程之一,研究激发态分子内质子转移过程有助于人们认识其微观机制,进而设计和开发新型功能性发光材料。本文我们采用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TDDFT)的方法研究了分子内氢键和分子间氢键相互作用对4-N,N′-(diethylamino)-2-hydroxybenzaldehyde(DEAHB)分子激发态分子内质子转移的影响。利用B3LYP泛函和TZVP基组对DEAHB单体和DEAHB-DMSO氢键复合物的基态和激发态结构进行了优化。我们也对DEAHB单体和DEAHB-DMSO复合物的垂直激发能做了详细的计算。同时还描绘了DEAHB单体和DEAHB-DMSO复合物的前线分子轨道和跃迁密度矩阵。此外,我们对DEAHB单体在基态和激发态的势能曲线以及红外光谱进行了计算。我们的研究证实DEAHB单体会发生ESIPT过程,同时DEAHB-DMSO复合物分子间氢键的形成会抑制DEAHB单体的ESIPT过程。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-06-01）

赵朗^[5]（2018）在《钯催化分子内噻吩碳氢键对氰基加成合成噻吩并环衍生物的研究》一文中研究指出过渡金属催化芳环碳氢键与碳碳、碳杂多键的反应是一种简单高效的构建并环化合物的方法。其中,过渡金属催化芳环以及芳杂环碳氢键对氰基加成的反应引起了很大的关注,并且发展迅速。然而过渡金属催化对氰基加成合成噻吩并环衍生物的方法还没有报道。噻吩并环衍生物如4,5,6,7-四氢苯并噻吩,苯并噻吩等在生物,医药,材料领域中都有着广泛的应用。因此,高效的合成噻吩并环化合物具有重要意义。我们设计了一种过渡金属催化噻吩碳氢活化的串联环化反应合成噻吩并环类衍生物的方法。以下是本论文的主要研究内容:(1)我们发展了一种原子经济性的方法:C(3)位具有氰醇结构单元的噻吩在过渡金属钯催化下通过碳氢活化对氰基加成合成4,5,6,7-四氢苯并噻吩类衍生物。首先我们对不同的溶剂、催化剂、配体进行了筛选,确定出了最优的反应条件,并对底物进行了拓展,证实该方法具有比较广泛的适应性。在此基础上,我们又合成出了呋喃、吡咯等杂环并环的衍生物。最后我们对反应机理以及目标产物的进一步转化和应用进行了研究。(2)我们设计了一种以C(3)位具有氰醇结构单元的噻吩在钯催化下通过碳氢活化对氰基加成来合成氨基苯并噻吩类衍生物的反应。通过对反应条件的筛选以及对底物的预先设计来实现目标产物产率的最大化。目前,我们的研究仍在继续,还存在一些挑战。我们将继续对反应条件进行优化,希望能高产率的获得我们的目标产物。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-06-01）

王婷婷^[6]（2017）在《钯催化分子内吲哚碳氢键对氰基的加成反应研究》一文中研究指出过渡金属催化的sp~2碳氢键与碳碳多键的环化反应是一种高效的构建环状化合物的方法,并且在现代有机化学中占有非常重要的地位。与此相比,过渡金属催化的碳氢键对极性不饱和碳杂键例如氰基的加成反应却较少受到关注。具有六元并环结构的吲哚衍生物例如咔唑、四氢咔唑、吡啶并[1,2-a]吲哚,代表了一类重要的具有潜在生物活性的杂环化合物。除此之外,相应的七八元环的吲哚并环结构也常见于多种天然产物和药物分子中。因此合成吲哚并环衍生物具有非常重要的意义。本论文中我们报道了一种钯催化具有氰醇结构单元的吲哚经由分子内碳氢键对氰基的加成环化反应,合成一系列吲哚并环类化合物的方法。主要研究内容如下:(1)我们发展了一种以C(3),C(2),N(1)位具有氰醇结构单元的吲哚为原料经由钯催化分子内碳氢键对氰基的加成环化反应,多样性地合成吲哚多并环化合物的方法。在最优的反应条件下,以中等到高产率合成了一系列官能团化的吡啶并[1,2-a]吲哚,四氢咔唑和吲哚并七、八元环的化合物。(2)我们发展了一种以C(3),C(2)具有氰醇结构单元的吲哚为原料经由钯催化分子内碳氢键对氰基的加成环化反应制备氨基咔唑类化合物的方法。在最优的反应条件下,以中等到较高产率合成了一系列官能团化的2-氨基咔唑和5-氨基咔唑。(本文来源于《吉林大学》期刊2017-06-01）

朱秋玲,安贝贝,郭续更^[7]（2016）在《一个新的氨基型氢键分子的激发态分子内质子转移的理论研究》一文中研究指出运用密度泛函理论(DFT)方法,优化得到了2-(5′-氰基-2′-甲基氨基苯基)苯并噻唑(CN-PBT-NHMe)的N式构型的基态稳定结构.采用含时密度泛函理论(TD-DFT)方法,优化得到了CN-PBT-NHMe的N式和T式构型的第一激发态的稳定结构,并在相同理论水平下,计算了它们的吸收和发射光谱.此外,用TD-DFT方法还探讨了CN-PBT-NHMe发生激发态分子内质子转移(ESIPT)的反应机制.研究表明,CN-PBT-NHMe分子的最大吸收峰位于3.26eV,与可用的实验值(3.15eV)符合得很好.它的N式和T式结构的发射峰分别位于2.94和2.25eV,与实验上测得的双重发射峰(2.84和1.99eV)吻合得也很好.在紫外光的照射下,CN-PBT-NHMe分子被光激发到Franck-Condon区域后,它在第一激发态上会发生一个缓慢的质子转移反应,其反应的能垒高达0.33eV.这种缓慢的ESIPT反应是在实验上观测得到CN-PBT-NHMe分子发生双重荧光的主要原因.(本文来源于《河南大学学报(自然科学版)》期刊2016年05期）

莫依萍,王栋,万立骏^[8]（2016）在《研究分子内氢键对SCOF生长及稳定性的影响》一文中研究指出通过选用合适的构筑分子使反应生成COF的希夫碱中心[-C=N]邻位含有羟基取代基,即可在生成的COF骨架中引入分子内氢键。体相研究表明,分子内氢键的存在对COF的生长及性质具有重要的影响。然而对于表面研究而言,分子内氢键对于表面单层有机共价网格的生长及稳定性的影响还没有详细的研究。故实验设计选取TAPB分子分别于对称和不对称的含羟基官能团的对苯二醛分子反应构筑含分子内氢键的表面有机共价网格结构。分析实验及理论计算结果可知,分子内氢键的存在对分子平面化的作用不如体相中明显但对网格的稳定性有较大影响。(本文来源于《中国化学会第30届学术年会摘要集-第一分会：表面物理化学》期刊2016-07-01）

袁慧娟,郭续更^[9]（2016）在《一个新的七元环吡咯-吡啶氢键分子激发态分子内质子转移的理论研究》一文中研究指出运用含时密度泛函理论(TD-DFT)方法和以环己烷为溶剂的可极化连续模型(PCM),研究了2-[2-(1 H-pyrrol-2-yl)-cyclopent-1-enyl]-pyridine(7-HB)发生激发态分子内质子转移(ESIPT)的反应机制.结果表明,7-HB分子被光激发到Franck-Condon区域后,在第一光学亮态(S_1)上会发生一个超快的从Normal(N)式到Tautomer(T)式的质子转移反应,其反应的能垒仅有0.05eV.此外,在相同计算水平下,还研究了7-HB分子的吸收和发射光谱,所得结果与实验数据吻合得很好.(本文来源于《化学研究》期刊2016年03期）

崔艳玲^[10]（2016）在《激发态氢键动力学对分子内和分子间质子转移的影响》一文中研究指出氢键在许多化学过程以及物理过程中占有重要位置。并且,氢键在自然体系中是普遍的、不可或缺的,它对生命周期的维持的重要作用已得到证实。氢键它既能够存在于分子内也能够存在于分子之间。最近,研究学者们提出了种被称为“激发态氢键动力学”的新反应机制。该机制指出激发态氢键的改变能够抑制或者促进质子转移过程的发生。自此之后,研究者们通过各种实验方法和理论方法来研究分子内和分子间氢键。目前,激发态氢键动力学可以用来进一步解释分子内电荷转移、光诱导的电子转移、荧光共振能量转移以及激发态质子转移等等。其中,激发态分子内质子转移或者激发态分子间质子转移受到研究者们的青睐。激发态质子转移之后,目标分子能够产生同分异构体,这就吸引了研究者们来设计分子并且将它们应用于紫外滤镜、激光染料和发光二极管等。因此,有关质子转移的大量理论、实验研究还在继续进行着。本文主要对选择的叁个分子体系做了相应的研究：2-羟基-1-萘甲醛和水杨酸合成的芳香烃分子(为了简便我们称其为“II发色团”分子)激发态质子转移机制的研究、1-吗啉基甲基-2-萘酚激发态质子转移机制的研究和7-羟基喹啉-叁甲醇团簇激发态多重质子转移机制的研究。我们所采用含时密度泛函和密度泛函理论方法、B3LYP函数、TZVP基组和6-31+G(d)基组分别对不同的分子体系做了构型优化以及计算了相应的光谱图(吸收荧光光谱、红外光谱等),从而判断我们理论计算的结果是否与实验结果相一致。最后通过势能曲线结合基态、激发态氢键键长的变化来判断是否能发生质子转移。其中本文中我们又对7-羟基喹啉在甲醇溶液中的多重质子转移的细节做了讨论。我们发现在甲醇溶液中7HQ的质子转移是沿着由叁个甲醇所构成的分子链完成的,但是通过对相应的势能曲线的分析我们发现A、B两种质子转移机制类型是竞争性共存的。当然这种新机制的提出我们也希望能够得到后继实验数据的支持。(本文来源于《辽宁大学》期刊2016-05-01）

分子内氢键论文开题报告

（1）论文研究背景及目的

此处内容要求：

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例：

氢键是一种基本的弱相互作用,许多物质的光物理性质和光化学行为与其密切相关。质子转移反应沿着氢键进行。经过光激发后,质子供体和质子受体的电荷布局将重新排布。一般情况下,分子内质子转移反应过程伴随着分子内电荷转移。溶剂环境对氢键强度、质子转移反应势垒和电荷转移过程会产生十分重要的影响,进而会改变分子体系的光物理和光化学性质。2-(苯并[d]噻唑醇-2-基)-3-甲氧杂苯-1-醇(MMT)与2-(苯并[d]噻唑-2-基)萘-1,3-二醇(DHT)分子都是萘系的衍生物。MMT与DHT分子在不同溶剂环境中的光物理现象在实验上已观测到,并被报导。然而,对于这两种分子体系,氢键动力学的溶剂化效应仍缺少详细的理论分析和讨论。本文使用密度泛函和含时密度泛函理论方法,从分子级别上深入探究了不同极性的溶剂对MMT和DHT分子的激发态氢键和激发态分子内质子转移(ESIPT)的影响。为此,我们计算并分析了氢键的键参数、红外振动光谱、电子光谱、前线分子轨道、势能曲线等方面问题。计算得到的吸收和荧光光谱与实验值相符。通过理论分析,我们证实了激发态氢键加强机理,加强的氢键为ESIPT反应提供驱动力。同时,我们揭示了激发态氢键的溶剂化效应,即随着溶剂极性的增大,MMT和DHT分子体系的激发态氢键强度逐渐减弱。更重要的是,通过计算质子供体和质子受体的Hirshfeld电荷,说明了激发态氢键强度受溶剂影响的根本原因是溶剂环境对质子供体和质子受体的电负性产生了影响。通过分析前线分子轨道,我们发现MMT和DHT分子在轨道跃迁过程中均具有明显的分子内电荷转移特征,并且随着溶剂极性的逐渐增大,分子内电荷转移越来越明显。势能曲线的计算结果很好地解释了MMT和DHT分子体系的ESIPT反应过程的溶剂化效应。可以得到以下结论,分子处于基态时,MMT和DHT分子的质子转移反应均为吸热反应,且逆势垒较小,因此基态质子转移反应不易发生。当分子处于激发态时,随着溶剂极性的逐渐增大,ESIPT反应过程呈现越来越难以发生的趋势,逆ESIPT反应也越来越难以进行,而且处于激发态的互变异构化的酮式结构随着溶剂极性的逐渐增大而越来越稳定。对于所研究的这七种溶剂,MMT和DHT分子的ESIPT反应过程从难到易的顺序均为:二甲基亚砜→二甲基甲酰胺→乙腈→甲醇→氯仿→甲苯→1,4-二氧六环。揭示ESIPT反应的溶剂化效应有助于开发具有大的斯托克斯位移的产品,这将在光电子学等方面具有重要的应用价值。

（2）本文研究方法

调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

分子内氢键论文参考文献

[1].刘悦.利用芳酰胺的分子内氢键控制两类聚合物的局部构象[D].吉林大学.2019

[2].赵宇.不同溶剂对激发态氢键及分子内质子转移影响的研究[D].辽宁大学.2019

[3].孙大春,王佐成,高峰,闫红彦,庄严.具有分子内单氢键的气相丝氨酸分子的旋光异构机理[J].厦门大学学报(自然科学版).2019

[4].马丽娜.氢键对DEAHB分子激发态分子内质子转移影响的理论研究[D].吉林大学.2018

[5].赵朗.钯催化分子内噻吩碳氢键对氰基加成合成噻吩并环衍生物的研究[D].吉林大学.2018

[6].王婷婷.钯催化分子内吲哚碳氢键对氰基的加成反应研究[D].吉林大学.2017

[7].朱秋玲,安贝贝,郭续更.一个新的氨基型氢键分子的激发态分子内质子转移的理论研究[J].河南大学学报(自然科学版).2016

[8].莫依萍,王栋,万立骏.研究分子内氢键对SCOF生长及稳定性的影响[C].中国化学会第30届学术年会摘要集-第一分会：表面物理化学.2016

[9].袁慧娟,郭续更.一个新的七元环吡咯-吡啶氢键分子激发态分子内质子转移的理论研究[J].化学研究.2016

[10].崔艳玲.激发态氢键动力学对分子内和分子间质子转移的影响[D].辽宁大学.2016

论文知识图

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