有机π共轭配体溶剂化效应与分子间相互作用的理论研究

作     者：孟素慈 殷秀莲 马晶 谢吉民 MENG Su-Ci;YIN Xiu-Lian;MA Jing;XIE Ji-Min

作者机构：江苏大学化学化工学院 材料科学与工程学院镇江212013 南京大学化学化工学院、介观化学教育部重点实验室、理论与计算化学研究所南京210093 

出 版 物：《高等学校化学学报》 (Chemical Journal of Chinese Universities)

年 卷 期：2012年第33卷第11期

页      面：2492-2500页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:21103073) 教育部博士点基金(批准号:20093227110009) 中国博士后科学基金(批准号:2011M501173) 江苏大学高级专业人才科研启动基金(批准号:08JDG037)资助 

主　　题：密度泛函理论 电子结构 分子动力学模拟 分子间相互作用 溶剂化效应 

摘      要：采用可极化的连续介质模型(PCM),运用密度泛函理论(DFT),在B3LYP/6-31+G**水平下研究了溶剂极性对有机π共轭配体N,N -Bis-(3-pyridyl)ethylene-bis-urea(BPEBU)中syn-anti构象的分子几何和电子结构的影响,并借助分子动力学模拟的方法,采用明确溶剂模型研究了溶质-溶剂分子间的相互作用.密度泛函理论计算结果表明,随着溶剂极性的增强,BPEBU中尿素基上的C O键和N—H键以及吡啶环上的C—N键被明显极化,使羰基氧原子和吡啶氮原子的电负性明显增强,尿素基的N—H键上氢原子的正电荷也显著增加.分子动力学模拟统计的结果表明,在极性较强的乙醇溶液中,有明确的O…H—O,N…H—O和N—H…O等3种氢键作用存在,而在丙酮溶液中,只有N…H—O一种氢键作用存在,而且与乙醇溶液中的N…H—O作用相比要弱些.另外,采用密度泛函理论方法结合连续/明确的混合溶剂模型,优化得到了溶质-溶剂三聚体的超分子簇结构,与分子动力学模拟的第一溶剂层中的超分子结构相比,两者定性一致.