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过渡金属与四齿配体乙二胺-N,N’-二乙酸(ethylenediamine-N,N’-diacetate,缩写H2EDDA)形成的手性配合物,可进一步与其它二齿配体作用生成六配位的混配配合物。这类配合物在化学、生物和药物等方面应用广泛,且其性能还可通过在EDDA的两个亚氨基-NH-上引入不同的取代基进行修饰,故受到了人们的普遍关注。自从Mori等在1962年首次报道一系列钴(Ⅲ)的EDDA类螯合物,有关的实验研究很多,但在第一性原理基础上定量解析其电子圆二色光谱和构效关系的研究还未见到。本文系统地研究了钴的EDDA类配合物的手征光学性质,揭示了结构弛豫效应、邻位效应、螯合环尺度效应以及转阻效应对旋转强度的贡献。主要工作如下:1、在DFT/B3LYP/6-311++G(2d,p)水平上,采用PCM模型,对9种含有EDDA类配体与过渡金属钴形成的配合物在水溶液的几何结构进行优化。基于优化的构型,在TDDFT/B3LYP/6-311++G(2d,p)水平上,系统地计算了上述配合物的激发能,振子强度和旋转强度,计算的圆二色谱图与实验测得圆二色谱图吻合的很好。计算配合物[Co(EDDA)(NO2)2]-及其衍生物所用的泛函为coB97XD。2、跃迁性质分析表明:在波长400-650nm之间的圆二色谱图吸收带主要是由前三个跃迁11A→21A,11A→11B和11A→21B引起的典型的d-d跃迁。圆二色谱图的主要吸收带是前两个跃迁旋转强度部分抵消的结果。3、二齿配体环的大小对CD谱强度的影响取决于Co-EDDA骨架的对称性。对于s-cis-异构体,由于环尺度的微扰是对称的,故其影响可以忽略。但是对于uns-cis-异构体,其微扰是不对称的。由于环尺度小意味着产生较大的微扰,这使得整体的CD强度随着环尺度的增大而减小4、EDDA类配合物中不对称氮原子的邻位效应主要由取代效应和构型弛豫效应组成,而且取代效应占主要贡献。通过分析其手征结构单元对旋转强度的影响,发现S-型手性氮原子对旋转强度的贡献值可以作为一种衡量手性氮原子邻位效应的有效工具。5、EDDA类配体中包含的乙二胺环(简称E环)的(δ/λ)折叠方式是理解这类螯合物手征光学性质的关键因素。通过计算发现:E环的折叠方式不仅能够决定s-cis-非对映立体异构体的相对稳定性,而且可以通过改变圆二色光谱前两个跃迁的顺序来来影响其谱带的形状。除此之外,E环的扭转角越大,手性氮原子的邻位效应越小。6、对[Co(EDDA)(NO2)2]-及其衍生物的理论研究发现,两个平面型单齿配体硝基的旋转受阻对旋转强度的影响很大,甚至影响CD谱带的正负。对于有两个平面型单齿配体的EDDA类配合物中,CD谱可以作为确定溶液中两个单齿配体具体取向的一种有效手段。这些研究发现有助于人们对钴的EDDA类配合物的邻位效应和环尺度效应与手征光学性质之间的关系有更加深入的理解与认识。