N，N-二甲基甲酰胺/醇体系光谱研究及缔合模型的理论研究

论文摘要

由于分子间的相互作用而引起的缔合现象无论对生物体系还是非生物体系的化学或物理性质都扮演着关键的角色，所以溶液体系中缔合现象的研究，一直是化学研究者关注的对象，本文用光谱方法和量子化学方法研究了N，N-二甲基甲酰胺（DMF）／醇体系的缔和。利用红外光谱和核磁共振方法研究DMF／醇体系的缔合模型，结果表明：随着醇的摩尔分数的递增，缔合形成的氢键越来越强，羟基质子的红外振动频率出现“蓝移”，化学位移逐渐增大。并且在过量化学位移的基础上提出了过量红外振动波数，在过量化学位移最大的地方过量红外振动波数也最大，二者数值基本一致。我们采用了量子化学计算的手段计算了不同个数的甲醇分子与单个DMF分子缔合的结合能与红外振动波数。结果发现：甲醇分子先在羰基上缔合，然后多余的甲醇分子会与缔合的甲醇分子发生自我缔合。随着DMF的浓度变大，缔和上不同个数甲醇羰基的红外振动波数也变大，发生红移现象，这与实验结果一致。并且它们的键长逐渐增大，说明了形成的氢键越来越弱。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 DMF/水溶液体系的研究状况
• 1.3 DMF/醇溶液的研究状况
• 第二章 DMF/醇体系的红外和核磁共振的光谱研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 溶液的配制
• 2.2.2 红外光谱的采集
• 2.2.3 基本原理
• 2.3 数据处理
• 2.3.1 DMF/甲醇体系
• 2.3.2 DMF/乙醇体系
• 2.3.3 DMF/丙醇体系
• 2.3.4 DMF/丁醇体系
• 2.4 结果和讨论
• 2.5 本章小结
• 第三章 计算的理论和方法简介
• 3.1 前言
• 3.2 ab initio Hartree-Fock（HF）SCF方法
• 3.3 密度泛函理论（Density Function Theory,DFT）
• 3.4 选择从头算基函数的规则及基组含义
• 3.4.1 选择从头算基函数的规则
• 3.4.2 Gaussian98程序的内存基组及含义
• 第四章 DMF/甲醇体系的缔合模型的理论研究
• 4.1 引言
• 4.2 计算方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 DMF和甲醇的构型
• 4.3.2 络合物的构型
• 4.3.3 DMF和一个甲醇分子
• 4.3.4 DMF和两个甲醇分子
• 4.3.5 DMF和三个甲醇分子
• 4.3.6 羰基的红外振动波数及键长
• 4.4 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 参考文献
• 硕士期间发表的论文
• 致谢