DFRT中信息论方法研究端基异构效应及分子酸碱性

来源 :湖南师范大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:sc13859315118
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
密度泛函活性理论是在密度泛函理论的基础上进行延伸,它从电子密度的角度出发,可以较好的描述分子相关性质。在此之前,我们已经把密度泛函活性理论成功的应用于SN2反应、亲电亲核反应、芳香性等分子活性描述中,其研究成果可靠精确。本论文中,我们选取分子化学活性中端基异构效应和分子酸性这两种分子化学性质,运用密度泛函活性理论中的信息论方法和能量分解分析进行了研究,也取得较好的理论表征方法和方式。端基异构效应研究中,我们选择了45个具有R1-X-CH2-Y-R2通式的分子,其中R1和R2为官能团,X和Y为带有电负性杂原子。端基异构效应是电子立体效应中的一种,我们从两种异构体的能量差和密度泛函活性理论中的信息论方法这两个方面进行了研究。我们的结果表明,在大多数情况下,端基异构效应对分子的稳定性是有效的,引起端基异构效应的主要原因是电子的静电相互作用(Ee),但电子的空间位阻能(Es)和超共轭作用(σ-π)也发挥着不可或缺的作用。在本研究中,信息论方法可以很好的描述端基异构效应,并且得到很好的结果。我们还把端基异构效应与传统的共单体效应(是指在共聚合反应中,由于共单体的介入对聚合行为和聚合物结构产生的影响)的关系进行了比较和讨论,端基异构效应主要是增加分子的稳定性,共单体效应主要是对聚合物的结构产生影响,从而可以增加聚合物的稳定性。分子酸性是分子的重要物理化学性质之一,但其精确计算和预测仍是理论中尚未解决的问题。本文提出利用密度泛函活性理论中信息论方法(ITA),从一个全新的角度对分子酸性进行定量描述。首先我们选择五种不同类型的含氧酸性系列进行了研究,分别是单取代和双取代苯甲酸、单取代苯磺酸、苯亚硒酸、酚类和烷基羧酸;另外我们也含氮体系进行了类似研究,包括伯胺、仲胺和叔胺。对于含氧体系,我们针对中性分子中酸性原子(氧原子)和离去质子上的Shannon熵、Fisher信息熵、GBP熵、信息增益、Onicescu信息能和相对Rényi熵等信息物理量与实验pKa值进行比较拟合,拟合结果较好地预测了含氧体系的分子酸碱性。对于含氮体系,我们选取了各个种类的含氮分子,包括氨基酸、吡啶、苯胺以及简单伯仲叔胺类化合物等,用含氧体系的研究手段做类似研究,可是我们的结果并不理想,这可能与我们选择含氮分子种类的复杂程度有关,导致用信息量拟合出的pKa值与实验pKa线性关系不够理想。通过本论文对端基异构效应与含氧含氮体系pKa值的系统研究,我们对密度泛函活性理论中的信息论方法在预测化学活性中的应用更加充满信心。预计端基异构效应的研究结果可延伸到其他有空间电子效应的现象研究中,如γ-gauche效应。对含氮体系的pKa研究我们需要精细化计算及统计过程,找出更有价值的相关信息,并把对pKa值的研究扩展到其他领域,如超强酸的酸性预测方面。本论文扩展了密度泛函活性理论中信息论方法的应用范围,为完善密度泛函活性理论做了添砖加瓦的工作。
其他文献
电化学传感器由基于电活性材料的敏感识别元件和基于电极的电化学换能器组成,其性能与电化学传感界面密切相关。提高电化学传感界面构建的可控性和可重复性是电化学传感研究
目的:利用多参数磁共振成像图像进行纹理分析,训练机器学习模型,初步探究其对前列腺癌骨转移的诊断价值。研究方法:研究队列为我院2016年1月至2019年9月进行磁共振检查的经组
目的越来越多的研究表明,非编码RNA在多种生命活动过程中发挥重要作用,包括DNA损伤修复。部分结直肠癌(colorectal cancer,CRC)患者放疗敏感性低,影响肿瘤的治疗效果,而DNA损
哈萨克斯坦S油田东区G层是中高孔渗的构造-岩性稠油油藏,其沉积类型属于滨浅海三角洲前缘亚相沉积。目前,该油藏主要存在产能影响因素不明确、注汽参数未优化、汽窜严重、剩余油分布规律与形成原因认识不足、加密井网提高产能可行性未知等问题。本文通过油藏动态分析、灰色关联分析、数值模拟、规定采油指数与采油速度分析等方法,对存在的问题进行了研究,并根据研究结果从注汽参数优化、汽窜井周期控关调整、蒸汽驱井网加密等
目的:通过比较不同人类乳头瘤病毒(Human Papillomavirus,HPV)感染状态下宫颈癌外泌体Mortalin(Exo-Mortalin)表达差异,明确HPV感染通过转录因子CTCF调控Exo-Mortalin表达的
与癌症相关基因的分析检测对肿瘤早期筛查及治疗过程的动态监测具有非常重要的意义。鼠类肉瘤病毒癌基因(kirsten rat sarcoma viral oncogene,KRAS)突变状态是人非小细胞肺癌
目的:女性乳腺癌的发病率和死亡率均高居女性恶性肿瘤的榜首,是威胁女性生命健康的第一大恶性肿瘤。探寻乳腺癌发生发展的机制、找寻具有诊断及预后价值的分子标志物及治疗靶
社会主义核心价值观是当代中国精神的集中体现,凝结着全体人民共同的价值追求,是实现中华民族伟大复兴的强大精神力量。在全社会进行社会主义核心价值观宣传与培育时,不同阶
水资源是自然界赋予人类的宝贵自然财富,是生物生存和物质生产不可替代的资源性资产。随着全球经济社会的发展和自然条件的演变,水资源问题日益严峻,迫使水资源的管理工作进
近年来,金属卤化物钙钛矿材料以其优异的光伏性能和低成本的优势成为备受瞩目的光伏材料之一。到目前为止,钙钛矿太阳能电池(PSCs)的能量转换效率(PCE)在过去短短的10年中从3.8%提高到24.2%,取得了突破性进展。在钙钛矿太阳能电池中,空穴传输层和钙钛矿层直接接触,从钙钛矿层提取空穴,避免钙钛矿材料和电极直接接触导致的电荷淬灭。因此,从长远的角度来看,要制备高性能的太阳能电池,除了对钙钛矿材料