杯芳烴衍生物對脂肪二酸及鹵離子識別的理論研究.pdf

1、本文以二酰胺吡啶修飾杯[4]芳烴，脂肪二羧酸及二者形成的主-客體復合物和杯[n]二吡咯及杯[n]二吡咯-鹵素陰離子復合物為研究對象，應(yīng)用分子力學、分子動力學和量子化學方法進行了計算研究，研究工作主要包括以下三個方面：1.采用分子力學/分子動力學模擬，對二酰胺吡啶修飾杯[4]芳烴與系列脂肪二羧酸的分子識別進行了研究。結(jié)果表明，不同鏈長的脂肪二酸與主體分子的酰胺基團以多氫鍵相結(jié)合，結(jié)合能力隨鏈長的增長而增加。進一步研究表明，動力學模擬計算的

2、平均結(jié)合能和根據(jù)動力學以及溶液動力學模擬得到的穩(wěn)定構(gòu)象所計算出的結(jié)合能均與實驗值吻合得更好。 2.應(yīng)用分子力學/分子動力學模擬，對杯[n]二吡咯和杯[n]二吡咯-鹵素陰離子復合物進行研究，為了比較，對杯[4]吡咯和杯[4]吡咯-鹵素陰離子復合物也做了同樣的研究。結(jié)果表明，鹵素陰離子與所有吡咯NH基團上的H原子形成氫鍵，同一主體分子，對鹵素陰離子的結(jié)合能力由F-到I-逐漸減弱；與杯[4]吡咯相比，杯[n]二吡咯對同一鹵素陰離子的結(jié)

3、合能力增強，真空動力學模擬和溶液動力學模擬表明模擬過程中主體分子，復合物構(gòu)象基本不變，保持穩(wěn)定構(gòu)象。 3.運用密度泛函B3LYP方法，對杯[4]二吡咯主體分子及其鹵素陰離子復合物進行了研究。結(jié)果表明，杯[4]二吡咯可與鹵素陰離子形成具有較高對稱性的復合物，其8個吡咯NH基團上的H原子均可以和鹵素陰離子形成氫鍵；杯[4]二吡咯與鹵素陰離子結(jié)合的順序為F-＞Cl-＞Br-＞I-。振動光譜、電荷分布以及前線軌道計算結(jié)果表明，杯[4]二