不同取代基金屬卟啉結(jié)構與性質(zhì)的理論研究.pdf

1、由于卟啉及其金屬化合物獨特的物理、化學性質(zhì),且具有良好的光和熱穩(wěn)定性,因而在生物化學、藥物化學、分析化學、光化催化和材料科學等領域均得到了廣泛的關注和應用。盡管圍繞卟啉類化合物的合成和應用在實驗方面得到了深入的發(fā)展,但對其的理論研究相對較少。
　　密度泛函理論是量子化學計算理論中研究化學問題的重要方法之一。采用密度泛函理論可計算得出分子構型、原子電荷、電子密度以及分子軌道能量等相關信息,從而探尋分子的化學性質(zhì)及變化規(guī)律,解釋化學實

2、驗現(xiàn)象,為化學實驗提供理論分析和指導。因此,通過密度泛函理論來研究卟啉及其金屬化合物,探索其結(jié)構和性質(zhì)之間的規(guī)律性聯(lián)系,進而檢驗實驗事實、預測未知信息則顯得尤為重要。
　　本論文分為以下三部分:
　　第一章緒論,本章論述了量子化學的產(chǎn)生、發(fā)展及其常用理論方法(如半經(jīng)驗方法和Hatree-Fock方法,微擾理論和密度泛函理論),同時闡述了密度泛函理論在卟啉電化學研究中的應用,并對其發(fā)展前景進行了展望,共引文105篇。
　

3、　第二章不同取代基鎂卟啉結(jié)構與性質(zhì)的理論研究,本章采用量子化學中的密度泛函理論,在B3LYP/6-31G的水平上,分別對五種不同取代基鎂卟啉分子,即5,10,15,20-四苯基鎂卟啉(MgTPP)、5-(4-甲氧基苯基)-10,15,20-三苯基鎂卟啉(MgTPPOCH3)、5-(4-氨基苯基)-10,15,20-三苯基鎂卟啉(MgTPPNH2)、5-(4-硝基苯基)-10,15,20-三苯基鎂卟啉(MgTPPNO2)和5-(4-羧基苯

4、基)-10,15,20-四苯基鎂卟啉(MgTPPCOOH),進行幾何優(yōu)化和頻率分析,研究了不同取代基對四苯基鎂卟啉的鍵長、鍵角和二面角等分子結(jié)構參數(shù)的影響。同時,我們也對不同取代基四苯基鎂卟啉的電荷分布,電子密度分布圖進行了深入的研究,分析了金屬卟啉的前線分子軌道能量,得到了不同取代基鎂卟啉分子的氧化還原電位變化規(guī)律以及催化活性的變化規(guī)律。
　　第三章不同金屬卟啉結(jié)構與性質(zhì)的理論研究,本章通過量子化學的密度泛函理論,在B3LYP/