AA-DD/AAAA-DDDD型多氢键阵列稳定性影响因素的理论研究

发布时间：2021-10-23 23:31

　　众所周知,多重氢键阵列在超分子化学领域应用广泛,并且近年来,大量的化学家致力于研究稳定性强和聚合度高的多氢键阵列超分子聚合物。Leigh课题组第一次在实验上合成出AAAA和DDDD型氢键单体（D:氢键受体;A:氢键受体）,在不同环境中皆可以生成结合常数较大的多氢键阵列二聚体,并将这一系列结构成功的应用于超分子化学领域。为了进一步研究对氢键本质及其强度的影响因素,我们通过使用DFT方法研究了相应聚合物的电子结构及其稳定性,并定量计算了二级静电作用、氢键数目、X-H…Y氢键中X原子的电负性及数目、溶剂极性等因素对氢键单体聚合过程的影响。具体工作内容如下：1.我们对基于含有氢键给体N-H和受体N原子的氢键结合单元形成的多重氢键阵列进行理论研究。应用密度泛函理论讨论了二级静电作用、氢键数目、溶剂极性对聚合物稳定性的影响。结果显示,向氢键给体阵列两端引入两个N-H键,使分子间相邻氢键阵列间的二级静电吸引力增强,聚合物的结合能提高了6.28kcal/mol,聚合自由能降低了7.07 kcal/mol;向受体阵列两端引入两个N原子,同样使二级静电吸引力增加,导致形成二聚体的稳定性增强。频率和NBO分... 

【文章来源】：东北师范大学吉林省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１?（ａ）传统的聚合物结构（ｂ）超分子体系示意图Ｗ??１??

２．３丄１几何结构和频率??表２．３列出了氨键给体厶２和氨键受体《，６，?Ｃ，Ｌ义及它们所形成的四种二重氨键??阵列／ａ，?２ａ，７６，八中氨键的结构参数。由图２．１可知，目前研究的所有结构都属于对??称结构，且单体形成的二聚体皆为二重氨键阵列，所Ｗ我们只分别选取每种结构中的一??条分子内和分子间Ｎ－Ｈ…Ｎ键进行讨论。??１８??

由表３．７数据可知，单体ｂ，ｅ，ｆ的最大吸收波长分别为２８７．５８?ｎｍ，２５９．５０?ｎｍ，２３７．１５??ｎｍ，相应二聚体?２ｂ，２ｅ，２ｆ?的数值为?４０６．６７?ｎｍ，?４０１．３６?ｎｍ，６００．７８?ｒｎｎ，表明二聚导??致最大吸收波长的明显红移。图３．４表明，单体２的紫外吸收光谱中原来有Ｈ个吸收峰，??当通过分子间氯键作用形成二聚体２ｂ，２ｅ，２ｆ后，吸收峰数目减少到两个，同时吸收??峰对应的最大吸收波长向长波方向移动。本文单体和二聚体的紫外－可见吸收光谱差别??之处，未来可为实验上聚合物的识别及其聚合过程的程度提供有力的分析。??４５??

【参考文献】：
期刊论文
[1]量子理论的诞生和发展——从量子论到量子力学[J]. 彭桓武.  物理. 2001(05)



本文编号：3454131