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杯4芳烃的构象及转换机理的量子化学研究氧分子簇的分子构型的量化研究

作　者: 贾玲玲
导　师: 唐明生
学　校: 郑州大学
专　业: 物理化学
关键词: 量子化学研究转换机理分子构型分子簇量化研究构象杯芳烃化学能量势垒分子轨道方法稳定性顺序
分类号: O624
类　型: 硕士论文
年　份: 2000年
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内容摘要

杯芳烃是由苯酚单元通过亚甲基连接起来的环状低聚物，具有圆锥型空腔，是继冠醚和环糊精之后的第三代超分子化合物。近20年来，杯芳烃化学得到了迅速的发展，这是由于杯芳烃具有的环状的酚羟基基团使之易于构筑官能团化的主体分子，它的优越性还体现在不仅能容纳中性还能容纳离子型的客体分子。在计算化学领域，杯芳烃也引起了很大的兴趣，其中杯四芳烃更是引起了极大的注意。这是因为它虽然是一个十六元环结构，但是稳定的构象只有四种，即Cone、Partial cone、1，3-alter、1，2-alter．实验测得这四种构象以极快的速率相互转换。关于这四种构象的能量顺序及转换机理，有很多人进行了研究，但没有一致的结论。本文用量子化学的半经验分子轨道方法，对四羟基杯四芳烃的四种构象进行了系统研究。得出了这四种构象的能量稳定顺序为： Cone＞1，3-alter＞Partial cone＞1，2-alter我们认为这是由于1，3-alter的高的分子结构对称性，使之相对于有两个分子内氢键的partial cone和1，2-alter来说，能量降低。这说明其稳定性顺序是由分子内氢键和空间效应等因素共同决定的。另外，在本文中我们对这四种构象的转换机理也进行了研究。目前对能量势垒的计算只有CNDO方法做过。我们用半经验的pm3方法对其可能转换的每一条途径进行了模拟计算，分析能量势垒的高低，得到了最可能的途径。即是： Crt7w d…Hw tAsllcr ＝v rualChte 一＋H－““W－”W－Hw————一这与用CNDO方法计算的结果是一致的。此结果也很好的符合了实验事实，证明是合理的。

全文目录

第一部分杯[4]芳烃的构象及换机理的量子化学研究  4-54
  中文摘要  4-6
  英文摘要  6-8
  第一章前言  8-16
    1．1 杯芳烃的概述  8-9
    1．2 杯芳烃的可饰因素  9-10
    1．3 杯芳烃结构的特征  10-11
    1．4 杯[4]芳烃的性质及研究  11-13
    1．5 计算方法对杯芳烃应用的可能性、优越性及所用方法的介绍总结。  13-14
    1．6 常用的几种程序及计算方法  14-15
    1．7 本工作的设计思路  15-16
  第二章实验部分  16-29
    （一）杯[4]芳烃四种构象的能量顺序计算  16-23
      2．1 实验环境  16
        （1）硬件环境  16
        （2）软件环境  16
      2．2 计算方法及过程  16
      2．3 计算结果及讨论  16-22
      2．4 结论  22-23
    （二）杯[4]芳烃四种构象转换机理的研究  23-29
      2．1 实验环境  23
      2．2 计算方法及过程  23-25
      2．3 结果与讨论  25-29
  第三章参考文献  29-32
  附：数据  32-54
第二部分氧的cluster的分子构型的量化研究  54-76
  Ⅰ．摘要  54-56
  Ⅱ．综述  56-59
  Ⅲ．实验设计思路  59-60
  Ⅳ．实验  60-73
    1．实验环境  60
    2．实验基本过程  60-61
    3．实验结果  61-62
    4．结果讨论  62-73
  Ⅴ．结果分析  73-75
  Ⅵ．参考文献  75-76
致谢  76

杯4芳烃的构象及转换机理的量子化学研究氧分子簇的分子构型的量化研究

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