芳香性化合物论文-尤雪瑞

芳香性化合物论文-尤雪瑞

导读:本文包含了芳香性化合物论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:分子合金团簇,全金属叁明治化合物,Zintl相阴离子,多重π,σ芳香性

芳香性化合物论文文献综述

尤雪瑞[1](2019)在《分子合金团簇及全金属叁明治化合物的结构、新颖成键和芳香性研究》一文中研究指出分子合金和全金属叁明治化合物是当今无机合成化学和配位化合物研究的前沿及热点,其新颖结构和独特化学成键也是纳米团簇科学和理论化学的重要议题。另一方面,团簇物理化学的蓬勃发展引入全新的超原子和全金属芳香性等科学概念,它们有可能从成键本质的层面阐释无机合成相,并指导后者的理性设计。本学位论文选题处于无机合成配合物、纳米团簇、化学成键、新型芳香性等学科方向交叉的范畴,聚焦于运用理论化学方法、从分子轨道和成键的角度探索若干合成凝聚相化合物的结构稳定性根源,表征和发展新型化学键。同类研究在国内外尚属鲜见。本论文挖掘无机合成化合物的文献宝藏,在密度泛函理论水平下深入研究了一系列分子合金团簇[P_7ZnP_7]~(4-)、[Pd_2As_(14)]~(4-)、[Ge_9Au_3Ge_9]~(5-)和[Pd_3Sn_8Bi_6]~(4-)的结构特性与化学成键本质,结果表明可以用超原子、“片段芳香性”、全金属芳香性和多重?/?芳香性,特别是d-轨道芳香性等概念来揭示这些团簇的稳定性和成键本质。同时探讨了分子合金中金属-金属间相互作用、亲金作用和金属中心的真实价态。在合成凝聚相中发现新型芳香性,有助于芳香性概念的拓展,也可以平息学术界关于芳香性本质的争论。论文也对全金属芳香叁明治[Sb_3Au_3Sb_3]~(3-)团簇的化学成键进行了深入研究,首次通过定量跟踪“电荷反馈与负反馈”来研究体系复杂的电荷转移过程,直观地揭示全金属叁明治的层间化学成键本质。最后,论文以[Al[Al(NH_2)]_6]~-团簇为模型,首次确立并提出“配体稳定的全主族金属芳香性叁明治化合物”的科学概念,属叁明治化学领域的一项重要进展。本论文主要研究内容和结论如下:1.类超原子[P_7ZnP_7]~(4-)分子合金团簇及其Zintl相[P_7]~(3-)阴离子。本工作采用密度泛函理论计算,对具有哑铃状结构的分子合金团簇C_2[P_7ZnP_7]~(4-)及与之相关的Zintl相C_(3v)[P_7]~(3-)阴离子的几何结构、电子性质和成键特征进行研究。发现[P_7]~(3-)阴离子额外负电荷均匀地分布在叁个桥P原子上,本质上形成叁个P 3p~2孤对,其部分次级成份参与P–Pσ成键。成键分析表明[P_7ZnP_7]~(4-)可以表述为电荷转移复合物[P_7]~(2-)[Zn]~0[P_7]~(2-),其中[P_7]~(2-)配体保持Zintl相[P_7]~(3-)阴离子的结构和成键完整性。两个[P_7]~(2-)配体通过桥P与中心Zn原子相互作用,形成类四面体八电子ZnP_4核,电子计数表明体系可以看作类Ne超原子。核中Zn–P成键本质上包括P 3p电子非键和Zn–P两中心σ键这两部分贡献,组合形成二中心二电子(2c-2e)Zn–Pσ“单键”,但有效键级约为0.5。本工作采用超原子概念来解释此分子合金团簇的稳定性。2.分子合金团簇[Pd_2As_(14)]~(4-)及模型团簇[Au_2Sb_(14)]~(4-)的σ片段芳香性。量子化学计算表明,棒状分子合金团簇D_(2h)[Pd_2As_(14)]~(4-)和模型团簇D_(2h)[Au_2Sb_(14)]~(4-)可视为金属中心Pd_2/Au_2镶嵌在As_(14)/Sb_(14)聚阴离子表面,其中每个Pd/Au原子与四个As/Sb原子配位形成扭曲的类平面四边形PdAs_4/AuSb_4中心单元。两种团簇都不存在Pd–Pd/Au–Au金属键作用。成键分析表明,前者含有一个2σ离域体系,而后者的核心结构单元AuSb_4支撑一个6σ离域体系。它们均符合4n+2休克尔规则(n=0和1),故二者都是全金属σ片段芳香化合物。值得强调的是,6σ片段芳香性的发现十分重要,因为整个芳香性研究领域就建立在苯环6π电子离域的基础之上。本工作指出σ片段芳香性是理解体系结构特征及稳定性的关键所在。3.具有d-轨道芳香性的分子合金团簇[Ge_9Au_3Ge_9]~(5-)及Zintl相[Ge_9]~(4-)阴离子。前述分子合金团簇以第15族元素团簇为配体。基于第一性原理计算,本工作对以第14族元素笼状团簇Ge_9为配体的C_s[Ge_9Au_3Ge_9]~(5-)分子合金团簇的结构和成键特征进行研究。该分子合金团簇由两个笼状Ge_9配体和一个夹心Au_3环构成。左右Ge_9配体的两个Ge_3面与Au_3环作用,形成中心一个Ge_3Au_3Ge_3叁明治内核。成键分析显示团簇可近似表述为[Ge_9]~(2.5-)[Au_3]~0[Ge_9]~(2.5-),其中[Ge_9]~(2.5-)配体分别保留Zintl相C_(4v)和D_(3h)[Ge_9]~(4-)阴离子的结构和成键完整性,并可用Wade规则解释它们的电子计数。叁明治Ge_3Au_3Ge_3内核中Ge–Au–Ge成键包括一个基于Au 5d/6s和Ge 4p成份形成的9c-2eσ键,以及与Au相连的六个Ge 4s~2和叁个Au 5d孤对的次级贡献。正则分子轨道(canonical molecular orbitals,CMOs)和适配性自然密度划分(adaptive natural density partitioning,AdNDP)分析显示Au_3环拥有一个由近乎纯Au 5d成份形成的离域3c-2eσ键,因此该分子合金团簇具有d-轨道芳香性。本工作表明全金属合成相化合物存在d-轨道芳香性,属芳香性概念的一项拓展。4.具有多重π/σ片段芳香性的分子合金[Pd_3Sn_8Bi_6]~(4-)团簇。在密度泛函理论水平下研究分子合金团簇D_(3h)[Pd_3Sn_8Bi_6]~(4-)的几何结构、电子性质和成键特征。该团簇可视为Pd_3金属核内嵌在Sn_8Bi_6外壳里,属核-壳结构,形同飞碟(UFO)。详细的CMO和AdNDP分析显示[Pd_3Sn_8Bi_6]~(4-)具有五重片段芳香性,包括Sn_8骨架π芳香性、Bi_6外环π/σ双重芳香性、Pd_3内核d-轨道σ芳香性和BiSn_2叁角面σ芳香性。需要指出的是,Sn_4/Bi_6/Pd_3/BiSn_2都是多中心准平面片段,其离域电子计数分别满足4n+2休克尔规则(n=0)。这种独特的多重芳香性成键模式赋予该核壳结构以稳定性。本工作表明,全金属合成相化合物中可以存在多重π/σ芳香性(包括d-轨道芳香性)。5.全金属芳香叁明治[Sb_3Au_3Sb_3]~(3-)团簇。实验室与中科院长春应化所合作,前期通过合成实验与量子化学理论计算成功完成首例全金属芳香性叁明治化合物[Sb_3Au_3Sb_3]~(3-)的制备和表征。本工作采用密度泛函理论计算对全金属叁明治D_(3h)[Sb_3Au_3Sb_3]~(3-)团簇的结构稳定性和成键本质进行深入研究。团簇[Sb_3Au_3Sb_3]~(3-)由叁层金属叁角面迭加而成,总体呈叁棱柱结构。我们的理论分析表明体系中Au–Au之间没有典型共价作用,主要依靠“亲金效应”维系。CMO分析显示该团簇形式上可表述为[Sb_3~(1.5+)Au_3~(3-)Sb_3~(1.5+)]~(3-),此为零级成键图像。上下两个Sb_3环通过分子内电荷转移叁个电子给Au_3环,使其形式上形成Au_3~(3-);额外叁个电荷分配到两个Sb_3环上以补偿电荷转移导致的电子损失。自然键轨道(natural bond orbital,NBO)电荷分析则表明Au_3不带电荷,Sb_3带1.5个负电荷,即团簇可表述为[Sb_3~(1.5-)Au_3~0Sb_3~(1.5-)],此为有效成键图像。厘清上述两种成键图像之间的关联有助于理解全金属叁明治的成键本质。详细的轨道成份和AdNDP分析显示叁条棱上的成键作用可以等效为叁个3c-2e Sb–Au–Sbσ键。分子内发生复杂的电子反馈与负反馈过程,接近二十个分子轨道对共价重排有贡献,将多达六个电子从叁个金属层转移至层间叁条Sb–Au–Sb棱上,以此稳定整个团簇结构。这是一种难以想象的集体效应,正如成语之所谓“积沙成塔”。此外,理论分析表明上下两个Sb_3环呈现全离域3c-3eπ键特征,因此叁明治[Sb_3Au_3Sb_3]~(3-)团簇具有π芳香性。本工作运用多种现代量子化学理论工具,深入透彻地阐释了新型全金属叁明治化合物的成键图像与本质。6.配体稳定的全主族金属芳香叁明治[Al[Al(NH_2)]_6]~-团簇。首例全金属芳香性叁明治化合物[Sb_3Au_3Sb_3]~(3-)为进一步拓展叁明治化学奠定基础。紧随前述研究,本工作对全主族金属叁明治化合物[Al[Al(NH_2)]_6]~-的可行性进行密度泛函理论研究。文献调研发现Al[Al[N(SiMe_3)_2]]_6~-晶体结构拥有一个全主族金属类叁明治内核[Al_3–Al–Al_3]~-,显然人们对此结构不甚关注,对其成键也知之甚少。基于此我们理性设计一种更为简化的[Al[Al(NH_2)]_6]~-模型团簇,它与该合成晶体相化合物属等价电子体系。CMO分析显示该模型团簇的零级成键图像为[Al(NH_2)]_3~(2-)Al~(3+)[Al(NH_2)]_3~(2-),轨道成份分析则给出完备成键图像[Al(NH_2)]_3~(0.35-)Al~(0.30-)[Al(NH_2)]_3~(0.35-),后者与自然键轨道分析结果类似。体系中两个[Al(NH_2)]_3金属层与Al夹心之间发生复杂的电荷反馈与负反馈,将多至4.5个电子从上下金属层和夹心转移到金属层-夹心之间的六个Al–Al棱上,由此形成并稳定全金属叁明治结构。体系含近似7c-2e离域π和σ键各一个,具有π和σ双重芳香性。该研究首次确立配体稳定的全主族金属芳香性叁明治化合物的科学概念。(本文来源于《山西大学》期刊2019-06-01)

方璐[2](2019)在《环吖嗪和富瓦烯类及相关化合物芳香性的研究》一文中研究指出芳香性是有机化学中最基本、最古老的概念之一。近两百年来,化学工作者一直致力于对芳香性概念的扩充、对芳香性化合物种类的拓展、对芳香性判据普适性的研究。目前,可以通过实验手段和理论判据来鉴别有机化合物的芳香性,其中芳香性的判据方法主要分为化学反应判据、几何判据、磁性判据和能量判据。本论文中,使用能量判据,即TRE、%TRE等方法对环吖嗪类化合物、氮桥轮烯类化合物、二氮桥轮烯类化合物、杯烯类衍生物的全局芳香性进行了研究;使用BRE和CRE方法对上述化合物的局部芳香性进行深入分析。将BRE和CRE方法得到的结果与文献中报道的其它芳香性判据得到的预测结果进行对比。使用RC方法预测上述化合物的环电流方向和强度,将化合物的~1H-NMR表征数据与RC预测值进行对比。本论文由以下六个章节内容组成:第一章系统介绍了芳香性的起源、发展和几种常见的芳香性判据。此外,还详细介绍了本论文中使用的芳香性判据,即,TRE、%TRE、MRE方法,局部芳香性的判据方法,即,BRE、CRE方法,以及CC、RC等方法。最后,介绍了本论文的研究意义和目的。第二章中,主要研究对象为环吖嗪及其相关衍生物。本章节中,我们分别使用TRE、%TRE、MRE等方法对环吖嗪及其相关衍生物的全局芳香性进行研究。使用TCS规则解释了相关化合物的芳香性强弱。其次,使用BRE和CRE方法对其局部芳香性进行探究。使用CC法对化合物的相应回路的环电流进行预测。最后,使用RC法对化合物的磁性性质进行预测,并与已合成化合物的~1H-NMR表征数据进行对比,得到环电流的大小和化合物的~1H-NMR数据之间具有良好的相关性。第叁章中,以扰动[n]轮烯(perturbed[n]annulenes)为母体,对母体及其氮取代衍生物的全局芳香性、局部芳香性以及磁性进行研究。根据Platt提出的周边模型理论,考察上述化合物的芳香性主要来源是周边环还是化合物中的单环小回路。此外,将我们使用TRE方法预测结果与Hess的REPE计算结果、Robert的相对硬度计算结果等进行对比。二氮桥轮烯及其相关衍生物在超导材料、半导体材料等领域具有良好的应用前景,因此,第四章中主要通过TRE、%TRE方法研究了二氮桥轮烯及其相关衍生物的全局芳香性。使用BRE和CRE方法对其局部芳香性进行探究,使用CC法和RC法对化合物的磁性性质进行预测。第五章中,主要研究了富烯和富瓦烯类化合物以及它们的相关衍生物的芳香性。我们还将该类化合物扩展到苯并富烯、苯并富瓦烯、quinarene类化合物的芳香性,讨论苯对富烯、富瓦烯稠合产物的芳香性的影响。讨论将六元环醌插入到富瓦烯类化合物中对其衍生物quinarene全局芳香性和局部芳香性影响的研究。第六章中,使用TRE、%TRE方法研究了由杯烯‘子结构’构成的双杯烯(bicalicene)、双环叁杯烯(bicyclic tercalicene)、叁环四杯烯(tricyclic tetracalicene)及其阴阳离子的全局芳香性,并分析中性态和离子态化合物的稳定性趋势。使用BRE和CRE方法对上述中性态和离子态化合物的局部芳香性进行探究。分析叁元环、五元环以及八元环分别在阴离子态、中性态和阳离子状态下,相应化合物的全局芳香性和局部芳香性的变化。使用RC方法预测中性态和离子态化合物的磁性性质,并将RC值的大小与已经合成化合物的~1H-NMR化学位移进行比较。(本文来源于《新疆大学》期刊2019-05-25)

王巧英[3](2019)在《芳香化合物芳香性大小的实验测定及其实验判据》一文中研究指出芳香性是会直接影响物质结构等特征的重要性质,一直以来化学家们对物质芳香性的研究从未间断,提出了多种判定物质芳香性大小的判据,但这些判据大都停留在理论判定阶段,至今还未找到一种实验上定量测定芳香性大小的方法,寻找一种能够在实验上测定芳香性大小的方法是目前该领域研究的一个前沿性课题。从理论出发,根据群论及密度泛函理论研究发现高对称环状的芳香性分子都存在A_1'/A_(1g)/A_g对称性,其正则振动模式具有拉曼活性。环伸缩振动A_1'/A_(1g)/A_g对称类型的拉曼光谱频率RSVRSF大小是由力常数大小所决定,而力常数大小是由各相邻原子间的相互作用力大小决定的;物质芳香性与其共轭性(即环状共轭π和σ键)的强弱有关,共轭性越强其芳香性越大,共轭性的强弱由其芳香性分子中各相邻原子间的共轭作用力大小所决定,RSVRSF(A_1'/A_(1g)/A_g)大小与物质芳香性大小有关,实验证明稳定的芳香化合物的环伸缩振动拉曼光谱吸收强度大、谱峰明显,表明可以用测定环伸缩振动拉曼光谱大小来测定稳定的芳香化合物芳香性大小。本研究利用Renishaw拉曼光谱仪在特定的激发波长下采用逐步扫描的方式对杂环化合物、苯、卤代苯、甲基苯、并苯五类共21种常温常压下可以稳定存在的芳香性化合物的拉曼光谱进行了测定。测定结果显示所有的目标分子均存在环伸缩振动拉曼光谱频率(RSVRSF)。同时,应用Gaussian09量子化学计算程序,采用密度泛函理论(DFT)在B3LYP/6-311+g(d,p)的水平上对这21种芳香化合物进行几何优化,并在优化的基础上计算其RSVRSF、NICS、ASE。将实验测定结果与理论计算的RSVRSF进行对比,二者非常接近,相对误差在3%之内。将实验测定的拉曼光谱图与理论计算所绘制的谱图进行了比对,谱峰位置、数目及谱峰强度高度一致。利用社会科学统计软件包SPSS单变量一元线性回归分析对实验测定的RSVRSF值分别与芳香性判据NICS、ASE的相关性进行了分析,发现均呈现显着的一次线性相关,相关系数R~2均达到0.95以上。实验判别中,选取苯为基准物质,其它20种芳香化合物用实测的RSVRSF数值分别与苯计算相对值和相对误差值大小来判别芳香化合物芳香度的大小。RSVRSF的相对值大于1,且比值越大其芳香性越大,相对误差值大于0,其芳香性较苯大,且正值越大其芳香性越大;相反,RSVRSF的相对值小于1,且比值越小芳香性越小,相对误差值小于0,其芳香性较苯小,且负值越大芳香性越小。结果表明RSVRSF可以作为一种芳香性的实验判据来定量测定芳香化合物芳香度大小。此外,还利用相同的理论计算方法对实验上未合成理论预测的二十四种杂环化合物C_(6-n)H_(6-n)X_n(X=BH,AlH,GaH,SiH,GeH,N,P,As;n=2,3,6)和二十四种取代苯体系化合物X_6H_(6-n)-n Y_n(X=C,Si,Ge;Y=NH_2,NO_2;n=2,3,4,6)进行几何优化,并在优化的基础上计算其RSVRSF、NICS和ASE。计算结果表明,所有目标分子均具有与苯环类似的特征分子轨道,满足(4n+2)π电子规则,其NICS值均为负值,具有芳香性。而且都存在一个单一的,强度很大的环伸缩振动A_1'/A_(1g)/A_g拉曼光谱峰。对于杂环化合物体系,随着同主族杂原子原子序数的增大,分子的RSVRSF(A_1'/A_(1g)/A_g)、|NICS(min)|、ASE均逐渐减小。利用SPSS单变量一元线性回归分析对其RSVRSF(A_1'/A_(1g)/A_g)大小与芳香性大小的相关性进行分析,发现二者呈现显着的一次线性正相关,即RSVRSF(A_1'/A_(1g)/A_g)越大,分子芳香性越大,且相关系数均达到0.95以上。当以苯为基准物质,二十四种杂环化合物的RSVRSF分别与苯计算相对值和相对误差值来判别芳香化合物芳香度的大小时,RSVRSF的相对值大于1,且比值越大其芳香性越大,相对误差值大于0,其芳香性较苯大,且正值越大其芳香性越大;反之亦然。理论预测可以通过实验上测定该类化合物的RSVRSF(A_1'/A_(1g)/A_g)大小来定量测定芳香性大小。对于取代苯体系芳香化合物,随着同主族C、Si、Ge原子序数的增大,分子的RSVRSF、NICS(min)、ASE均逐渐减小。利用SPSS单变量一元线性回归分析对其RSVRSF(A_1'/A_(1g)/A_g)大小与芳香性大小的相关性进行分析,发现二者呈现显着的一次线性负相关,即RSVRSF(A_1'/A_(1g)/A_g)越大,分子芳香性越小,相关性系数均大于0.90。多个同种基团取代苯环后对其芳香性的影响为:随着供电子基团数目的增加,其芳香性减小;随着吸电子基团数目的增加,其芳香性增大。当以苯为基准物质,二十四种取代苯化合物的RSVRSF分别与苯计算相对值和相对误差值大小来判别芳香化合物芳香度的大小时,RSVRSF的相对值小于1,且比值越小其芳香性越大,相对误差值小于0,其芳香性较苯大,且负值越大其芳香性越大;反之亦然。理论预测可以通过实验上测定该类化合物的RSVRSF(A_1'/A_(1g)/A_g)大小来定量测定芳香性大小。(本文来源于《内蒙古师范大学》期刊2019-04-10)

毕晓韵[4](2018)在《含五元环多环化合物芳香性研究》一文中研究指出芳香性的概念在有机化学中是最重要和最广泛的研究课题之一。目前有许多实验和理论研究用来判定其芳香性、解释化合物的反应。五元环含杂原子的化合物作为母核,产生一系列衍生物在天然产物、材料等领域应用广泛。这使得人们对其芳香性研究有浓厚兴趣。本论文中,我们用拓扑共振能(TRE)、百分拓扑共振能(%TRE)等方法详细地研究了几类含五元环化合物的芳香性;用键共振能(BRE)和回路共振能(CRE)方法分析了这些化合物局部芳香性;并用环电流(RC)对它们的磁性进行预测。最后,将我们的研究结果与文献中的结论进行比较。本论文由以下几个内容组成:第一章,系统地介绍了芳香性的起源、发展和几种判断芳香性的方法。论述了本文所使用的判断芳香性方法,包括:BRE、TRE、CRE、RC等方法,并对常见的芳香性判据进行分析和比较。最后介绍本论文的研究意义。第二章,通过BRE方法分析了不同类型的化学键对芘衍生物的芳香性贡献。用CRE将每个回路对它们局部芳香性影响进行系统研究。用TRE、%TRE对它们全局芳香性进行研究。用中性状态的结论预测芘衍生物二价阴阳离子的芳香性。第叁章,菲的中心环的芳香性小于两侧六元环。菲稠合两个环戊二烯后,中心六元环的芳香性如何变化,是否还是中间的芳香性小?通过计算讨论这些化合物芳香性强弱。第四章,萘与环戊二烯及苯稠合形成包括荧蒽、环戊二烯并[c,d]荧蒽等化合物,用TRE、%TRE、BRE等方法研究它们的芳香性。并与VB共振能、总共振能等结论进行比较,得出影响芳香性的因素。第五章,用BRE、CRE和TRE方法研究二噻吩并吡啶和二噻吩苯异构体的局部芳香性和全局芳香性。计算结果表明,中心六元环存在完整吡啶环或苯环时,芳香性增强,反之,则减弱,甚至出现噻吩环对全局芳香性贡献大的情况。第六章,用TRE和%TRE、REPE等方法研究吖啶、9H-咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩的衍生物的全局芳香性,通过讨论BRE和CRE的数值,分析芳香性。(本文来源于《新疆大学》期刊2018-05-26)

张龙刚,聂红,戴立顺,杨清河,贾燕子[5](2018)在《渣油加氢反应过程中芳香性化合物转化规律》一文中研究指出在中型试验装置上考察了仪长渣油和沙轻渣油加氢反应性能差异,采用傅里叶离子回旋共振质谱分析方法,深入分析了沿反应器物流方向渣油中芳香性化合物加氢转化规律。结果表明,仪长加氢生成油中含有较高含量N1类化合物(含有1个氮原子的烃类,以下类推),其中存在较高比例DBE值(化合物分子等效双键数目)大于15的化合物,是其脱残炭率相对较低的主要原因。仪长渣油中CH类、S1类和N1类化合物的平均碳数和平均DBE值均略高于沙轻渣油,随加氢深度增加,两类渣油CH类和S1类化合物逐渐向低碳数和低DBE值方向移动,N1类化合物的变化并不明显。经过加氢脱残炭剂后,沙轻渣油S1类化合物中高碳数和高DBE值的化合物大部分转化,而仪长渣油N1类化合物中出现了少量原料中不存在的高碳数和高DBE值的化合物。(本文来源于《石油学报(石油加工)》期刊2018年01期)

席振峰[6](2017)在《金属杂螺芳香性化合物的合成与表征》一文中研究指出芳香性是自然科学中最基础最重要的概念之一,而芳香性体系在化学及材料科学中发挥着重要作用。因此,发现新的芳香体系具有重要意义。螺环化合物[碳为螺原子]是有机化学中常见的环状化合物。碳原子的成键本质决定了有机螺环化合物不可能具有芳香性。但是,如果把碳螺原子换成过渡金属,则构成金属杂螺环化合物[金属(本文来源于《中国化学会第十二届全国物理有机化学学术会议论文摘要集》期刊2017-10-16)

谢思颖,包思涵,黄哲钢[7](2017)在《芳香性化合物组装的功能性介孔材料及其对有机污染物的吸附 回收再利用》一文中研究指出有效的处理水中的微量有机污染物是污水处理中的一大难题。活性炭虽然对有机污染物具有良好吸附能力,但其脱吸附及再利用需要较高的费用和能耗,发展具有高吸附容量、易于脱吸附、可循环使用的新型碳材料仍是当前化学工作者的研究重点。我们合成的螺旋桨型芳香性两亲分子可以自组装成具备介孔碳表面的组装体。这种具有介孔的组装体对水中的微量芳香性污染物具有良好的吸附能力并且可以在盐的调控下通过组装骨架分子的机械运动实现材料对污染物的脱吸附能力。(本文来源于《中国化学会第十六届胶体与界面化学会议论文摘要集——第叁分会:软物质与超分子自组装》期刊2017-07-24)

阿依古里·买土送[8](2017)在《[8]circulene及其相关化合物芳香性的研究》一文中研究指出芳香性的概念是有机化学中最重要和最广泛的研究课题之一。目前有许多实验和理论研究确定芳香性物质以及判定芳香性的强度。由于Circulene类化合物的的独特性质,引起了各国科学家们的芳香性研究兴趣,尤其是[8]Circulene及其相关化合物的芳香性研究成为了一个研究热点。本论文应用拓扑共振能(TRE)和磁共振能(MRE)方法系统的研究了戊搭烯及其杂原子取代物的芳香性。用键共振能(BRE),回路共振能(CRE)方法对它们的局域芳香性进行了预测。另外,用回路电流(CC)和环电流(RC)方法它们的磁学性质进行了预测。最后,我们得到结果与芳香性的其它判据结果进行了比较。全文主要有四个章节,概述如下:第一章中描述了芳香性的起源,芳香性概念的发展,介绍了常见的几种芳香判据方法。并在最后介绍了本论文所采用的TRE,BRE,CRE,RC等研究方法,介绍了Circulene类化合物的概念与结构并简单的介绍了部分[8]circulene衍生物的合成方法,最后介绍本论文的研究意义。第二章中用TRE和%TRE,REPE方法对环辛四烯部分地被五元环包围化合物的全局芳香性进行详细地研究;通过BRE方法分别分析了局部芳香性和动力学稳定性,采用回路共振能(CRE)方法对它们的局部芳香性进行了预测,用回路电流(CC)和环电流(RC)方法它们的磁学性质进行了预测,并与芳香性的磁性判据-核独立化学位移(NICS)方法得到的结果进行了比较。第叁章中用TRE和%TRE,MRE方法对[8]circulene和它杂原子取代物芳香性的的全局芳香性进行详细地研究;通过BRE方法分别分析了局部芳香性和动力学稳定性,采用回路共振能(CRE)方法对它们的局部芳香性进行了预测用回路电流(CC)和环电流(RC)方法它们的磁学性质进行了预测。第四章中用TRE和%TRE,MRE方法对四邻亚苯和它相关化合物的全局芳香性进行详细地研究;通过BRE方法分别分析了局部芳香性和动力学稳定性,采用回路共振能(CRE)方法对它们的局部芳香性进行了预测,用回路电流(CC)和环电流(RC)方法它们的磁学性质进行了预测。(本文来源于《新疆大学》期刊2017-05-27)

热依兰·买托合提[9](2017)在《薁及其相关化合物芳香性的研究》一文中研究指出本论文应用拓扑共振能(TRE)和磁共振能(MRE)方法系统的研究了薁及其衍生物的芳香性。用键共振能(BRE),回路共振能(CRE)方法对它们的局域芳香性进行了预测。另外,用回路电流(CC)和环电流(RC)方法它们的磁学性质进行了预测。最后,我们得到结果与芳香性的其它判据结果进行了比较。全文主要有九个章节,概述如下:第一章介绍了芳香性的起源,简要的叙述了芳香性概念发展,对能量、磁性和几何叁类芳香性判据中的几种常用判据进行了分析。并在最后介绍了薁的结构与几种合成方法,研究意义。第二章我们采用TRE及MRE方法研究了薁和氮杂薁类化合物的全局芳香性。探讨了氮原子取代位置与它们全局芳香性之间的关系。得出了影响全局芳香性的因素。我们利用拓扑电荷稳定性规则(TCS)对氮杂原子取代位置对芳香性产生的影响进行了分析。用BRE和CRE方法对五元环和七元环局域芳香性进行了研究。用CC和RC方法对它们的磁性进行了分析,并与芳香性的磁性判据-核独立化学位移(NICS)方法得到的结果进行了比较。第叁章我们采用TRE及MRE方法研究了二薁和氮杂二薁类化合物的全局芳香性。研究了各环相链接位置的不同与它们全局芳香性之间的关系。而且对氮杂原子的取代位置和数目与它们全局芳香性之间的关系。得出了影响全局芳香性的因素。我们利用拓扑电荷稳定性规则(TCS)对氮杂原子取代位置对芳香性产生的影响进行了分析。用BRE和CRE方法对个环的局域芳香性进行了研究。用CC和RC方法对它们的磁性进行了分析,并与芳香性的磁性判据-核独立化学位移(NICS)方法得到的结果进行了比较。第四章我们采用TRE及MRE方法研究了,对薁不同位置被氧、硫和磷等杂原子取代物的全局芳香性和羰基和亚氨基取代物的全局芳香性。用BRE和CRE方法对五元环和七元环的局域芳香性进行了研究。用CC和RC方法对它们的磁性进行了分析。研究结果表明,由于杂原子取代服从TCS规则,它们都具有较高的芳香性。但是羰基和亚氨基取代物都具有较低的芳香性。第五章我们采用TRE及MRE方法研究了,对薁并呋喃,薁并吡咯,薁并噻吩等化合物全局芳香性。然后,用BRE和CRE方法对五元环和七元环的局域芳香性进行了研究。用CC和RC方法对它们的磁性进行了分析。第六章我们采用TRE及MRE方法研究了对薁醌类化合物的全局芳香性。用BRE和CRE方法对不同环的局域芳香性进行了研究。第七章我们采用TRE和MRE法研究了六元环稠合酮类化合物的全局芳香性。探讨了六元环的数目与它们全局芳香性之间的关系。然后,用BRE和CRE方法对它们的局部芳香性进行了研究。用CC和RC方法对它们的磁性进行了分析,并我们的结果与文献中报道的NICS值进行比较。第八章我们采用TRE和MRE法研究了薁相似并苯类化合物的全局芳香性。研究了苯环和苯环的数目与它们全局芳香性之间的关系。而且探讨了对氮原子的取代位置和数目与它们全局芳香性之间的关系。得出了影响全局芳香性的因素。我们利用拓扑电荷稳定性规则(TCS)对氮原子取代位置对芳香性产生的影响进行了分析。然后,用BRE和CRE方法对它们的局部芳香性进行了研究。用CC和RC方法对它们的磁性进行了分析。第九章我们采用TRE和MRE法研究了叁环戊[cd,f,h]薁及其衍生物的全局芳香性。得出了影响全局芳香性的因素。然后,用BRE和CRE方法对它们的局部芳香性进行了研究。用CC和RC方法对它们的磁性进行了分析。(本文来源于《新疆大学》期刊2017-05-27)

朱婷婷[10](2017)在《全金属芳香性叁明治化合物的理论研究:[Sb_nAu_nSb_n]~m(n=3,4,5,6;m=-3,-2,-1,-2)》一文中研究指出团簇的尺寸介于原子和宏观体系之间,它的微观结构和神奇的物理化学性质为新材料的创造和发展开辟了一条新途径。因此,在实验和理论上团簇很快成为了研究热点。在理论上,通过计算团簇的叁维结构,成键特性和稳定性等有助于为实验研究提供系统详细的理论依据。2015年,孙忠明课题组合成了第一例全金属芳香性叁明治团簇化合物,[Sb3Au3Sb3]3-,该化合物是由叁层金属叁角面迭加而成叁棱柱结构,Au3位于两个Sb3叁角面中间。研究表明:[Sb3Au3Sb3]3-有一个较宽的能隙(3.08eV),即该全金属体系可能呈现半导体特性。重要的是该体系同时具有全金属叁明治化合物和全金属芳香性的特征。全金属叁明治化合物、全金属芳香性都是团簇化学领域的新概念,这一研究成果在金属芳香性和配位化学领域具有重大意义。本文基于实验合成的[Sb3Au3Sb3]3-,采用密度泛函理论和高斯09程序包理论预测了带有不同孔径的全金属芳香性叁明治化合物,[SbnAunSbn]m(n=3,4,5,6;m=-3,-2,-1,-2),并对这些化合物的几何结构进行了筛选和优化、对能量、成键性质、轨道相互作用和稳定性等相关性质进行了计算和分析,进一步考察了其潜在的可能应用,即考察了体系表面对CO的吸附情况,主要结论如下:1)结构优化的结果表明:[SbnAunSbn]m(n=3,4,5,6;m=-3,-2,-1,-2)具有很好的孔径特征,孔径大小依次为1.64 A,2.88 A,3.73 A,4.80 A;对称性分别表现为:D3h,D4h,C2v,C2h。频率计算表明:所有体系都拥有明显的正值频率,因此这些结构都位于势能面的局部最小位置。成键分析表明:Sb-Sb都是由Sb原子的p轨道组成的2c-2e非极性σ单键;Sb-Au之间是由Sb原子的P轨道和Au的s轨道组成的2c-2e极性σ单键;Au-Au之间存在亲金作用,但是随着金环的扩大,Au-Au键长明显逐渐减小,因此Au和Au之间的相互作用也逐渐增强。2)稳定性研究表明:在所有的[SbnAunSbn]m(n=3,4,5,6;m=-3,-2,-1,-2)中,Sb-Au之间的键能很强,且这些化合物的解离过程是一个非自发的吸热过程,因为解离过程中的焓变(△H)和吉布斯自由能变(△G)都是明显的正值;电离势分析证明这些化合物不容易失去电子;具有较大的Egap也表明这些物质在团簇自组装的过程中可以维持结构特征和化学特征。此外,大的Egap还预示这些化合物具有半导体材料的潜在应用。芳香性研究表明:[SbnAunSbn]m(n=3,4,5,6;m=-3,-2,-1,-2)拥有多重芳香性,包括:σ芳香性,π芳香性和δ芳香性,还拥有管状芳香性。除了[Sb3Au3Sb3]3-以外,[SbnAunSbn]m(n=4,5,6;m=-2,-1,-2)的稳定性主要依赖于 cyclo-Aun(n=4,5,6),因为 cyclo-Aun 的 NICS(O.0)和 NICS(1.0)都大于cyclo-Sbn的NICS(0.0)和NICS(1.0)。机械稳定性研究表明这些化合物具有很好的机械稳定性。3)潜在应用分析表明:在这四种全金属芳香性叁明治化合物中,和CO发生相互作用的原子是Sb原子而并不是初始猜测的Au原子,原因是Sb位点更容易发生亲核反应。进一步的吸附能计算表明:这四种全金属芳香性化合物中,只有[Sb3Au3Sb3]3-的吸附能是负值,表明[Sb3Au3Sb3]3-和CO之间的吸附反应是一个放热反应,因此[Sb3Au3Sb3]3-容易吸附CO;其它叁种物质的吸附能为正值,表明另外的叁种化合物和CO的之间的吸附反应是一个吸热反应,体系吸附CO会导致整个体系的能量增大,不利于体系的稳定,因此即使CO吸附在该化合物的表面,也可能会自然的脱落,因此在4种化合物中,只有[Sb3Au3Sb3]3-更适合作为CO的吸附剂。电子态密度分析也表明CO和[Sb3Au3Sb3]3-之间通过p-p轨道形成了强的相互作用,但是其它的几种物质和CO的之间的相互作用很弱。(本文来源于《昆明理工大学》期刊2017-05-01)

芳香性化合物论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

芳香性是有机化学中最基本、最古老的概念之一。近两百年来,化学工作者一直致力于对芳香性概念的扩充、对芳香性化合物种类的拓展、对芳香性判据普适性的研究。目前,可以通过实验手段和理论判据来鉴别有机化合物的芳香性,其中芳香性的判据方法主要分为化学反应判据、几何判据、磁性判据和能量判据。本论文中,使用能量判据,即TRE、%TRE等方法对环吖嗪类化合物、氮桥轮烯类化合物、二氮桥轮烯类化合物、杯烯类衍生物的全局芳香性进行了研究;使用BRE和CRE方法对上述化合物的局部芳香性进行深入分析。将BRE和CRE方法得到的结果与文献中报道的其它芳香性判据得到的预测结果进行对比。使用RC方法预测上述化合物的环电流方向和强度,将化合物的~1H-NMR表征数据与RC预测值进行对比。本论文由以下六个章节内容组成:第一章系统介绍了芳香性的起源、发展和几种常见的芳香性判据。此外,还详细介绍了本论文中使用的芳香性判据,即,TRE、%TRE、MRE方法,局部芳香性的判据方法,即,BRE、CRE方法,以及CC、RC等方法。最后,介绍了本论文的研究意义和目的。第二章中,主要研究对象为环吖嗪及其相关衍生物。本章节中,我们分别使用TRE、%TRE、MRE等方法对环吖嗪及其相关衍生物的全局芳香性进行研究。使用TCS规则解释了相关化合物的芳香性强弱。其次,使用BRE和CRE方法对其局部芳香性进行探究。使用CC法对化合物的相应回路的环电流进行预测。最后,使用RC法对化合物的磁性性质进行预测,并与已合成化合物的~1H-NMR表征数据进行对比,得到环电流的大小和化合物的~1H-NMR数据之间具有良好的相关性。第叁章中,以扰动[n]轮烯(perturbed[n]annulenes)为母体,对母体及其氮取代衍生物的全局芳香性、局部芳香性以及磁性进行研究。根据Platt提出的周边模型理论,考察上述化合物的芳香性主要来源是周边环还是化合物中的单环小回路。此外,将我们使用TRE方法预测结果与Hess的REPE计算结果、Robert的相对硬度计算结果等进行对比。二氮桥轮烯及其相关衍生物在超导材料、半导体材料等领域具有良好的应用前景,因此,第四章中主要通过TRE、%TRE方法研究了二氮桥轮烯及其相关衍生物的全局芳香性。使用BRE和CRE方法对其局部芳香性进行探究,使用CC法和RC法对化合物的磁性性质进行预测。第五章中,主要研究了富烯和富瓦烯类化合物以及它们的相关衍生物的芳香性。我们还将该类化合物扩展到苯并富烯、苯并富瓦烯、quinarene类化合物的芳香性,讨论苯对富烯、富瓦烯稠合产物的芳香性的影响。讨论将六元环醌插入到富瓦烯类化合物中对其衍生物quinarene全局芳香性和局部芳香性影响的研究。第六章中,使用TRE、%TRE方法研究了由杯烯‘子结构’构成的双杯烯(bicalicene)、双环叁杯烯(bicyclic tercalicene)、叁环四杯烯(tricyclic tetracalicene)及其阴阳离子的全局芳香性,并分析中性态和离子态化合物的稳定性趋势。使用BRE和CRE方法对上述中性态和离子态化合物的局部芳香性进行探究。分析叁元环、五元环以及八元环分别在阴离子态、中性态和阳离子状态下,相应化合物的全局芳香性和局部芳香性的变化。使用RC方法预测中性态和离子态化合物的磁性性质,并将RC值的大小与已经合成化合物的~1H-NMR化学位移进行比较。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

芳香性化合物论文参考文献

[1].尤雪瑞.分子合金团簇及全金属叁明治化合物的结构、新颖成键和芳香性研究[D].山西大学.2019

[2].方璐.环吖嗪和富瓦烯类及相关化合物芳香性的研究[D].新疆大学.2019

[3].王巧英.芳香化合物芳香性大小的实验测定及其实验判据[D].内蒙古师范大学.2019

[4].毕晓韵.含五元环多环化合物芳香性研究[D].新疆大学.2018

[5].张龙刚,聂红,戴立顺,杨清河,贾燕子.渣油加氢反应过程中芳香性化合物转化规律[J].石油学报(石油加工).2018

[6].席振峰.金属杂螺芳香性化合物的合成与表征[C].中国化学会第十二届全国物理有机化学学术会议论文摘要集.2017

[7].谢思颖,包思涵,黄哲钢.芳香性化合物组装的功能性介孔材料及其对有机污染物的吸附回收再利用[C].中国化学会第十六届胶体与界面化学会议论文摘要集——第叁分会:软物质与超分子自组装.2017

[8].阿依古里·买土送.[8]circulene及其相关化合物芳香性的研究[D].新疆大学.2017

[9].热依兰·买托合提.薁及其相关化合物芳香性的研究[D].新疆大学.2017

[10].朱婷婷.全金属芳香性叁明治化合物的理论研究:[Sb_nAu_nSb_n]~m(n=3,4,5,6;m=-3,-2,-1,-2)[D].昆明理工大学.2017

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芳香性化合物论文-尤雪瑞
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