曹小芳:DFRT中信息论方法研究端基异构效应及分子酸碱性论文

曹小芳:DFRT中信息论方法研究端基异构效应及分子酸碱性论文

本文主要研究内容

作者曹小芳(2019)在《DFRT中信息论方法研究端基异构效应及分子酸碱性》一文中研究指出: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。

Abstract

mi du fan han huo xing li lun shi zai mi du fan han li lun de ji chu shang jin hang yan shen ,ta cong dian zi mi du de jiao du chu fa ,ke yi jiao hao de miao shu fen zi xiang guan xing zhi 。zai ci zhi qian ,wo men yi jing ba mi du fan han huo xing li lun cheng gong de ying yong yu SN2fan ying 、qin dian qin he fan ying 、fang xiang xing deng fen zi huo xing miao shu zhong ,ji yan jiu cheng guo ke kao jing que 。ben lun wen zhong ,wo men shua qu fen zi hua xue huo xing zhong duan ji yi gou xiao ying he fen zi suan xing zhe liang chong fen zi hua xue xing zhi ,yun yong mi du fan han huo xing li lun zhong de xin xi lun fang fa he neng liang fen jie fen xi jin hang le yan jiu ,ye qu de jiao hao de li lun biao zheng fang fa he fang shi 。duan ji yi gou xiao ying yan jiu zhong ,wo men shua ze le 45ge ju you R1-X-CH2-Y-R2tong shi de fen zi ,ji zhong R1he R2wei guan neng tuan ,Xhe Ywei dai you dian fu xing za yuan zi 。duan ji yi gou xiao ying shi dian zi li ti xiao ying zhong de yi chong ,wo men cong liang chong yi gou ti de neng liang cha he mi du fan han huo xing li lun zhong de xin xi lun fang fa zhe liang ge fang mian jin hang le yan jiu 。wo men de jie guo biao ming ,zai da duo shu qing kuang xia ,duan ji yi gou xiao ying dui fen zi de wen ding xing shi you xiao de ,yin qi duan ji yi gou xiao ying de zhu yao yuan yin shi dian zi de jing dian xiang hu zuo yong (Ee),dan dian zi de kong jian wei zu neng (Es)he chao gong e zuo yong (σ-π)ye fa hui zhao bu ke huo que de zuo yong 。zai ben yan jiu zhong ,xin xi lun fang fa ke yi hen hao de miao shu duan ji yi gou xiao ying ,bing ju de dao hen hao de jie guo 。wo men hai ba duan ji yi gou xiao ying yu chuan tong de gong chan ti xiao ying (shi zhi zai gong ju ge fan ying zhong ,you yu gong chan ti de jie ru dui ju ge hang wei he ju ge wu jie gou chan sheng de ying xiang )de guan ji jin hang le bi jiao he tao lun ,duan ji yi gou xiao ying zhu yao shi zeng jia fen zi de wen ding xing ,gong chan ti xiao ying zhu yao shi dui ju ge wu de jie gou chan sheng ying xiang ,cong er ke yi zeng jia ju ge wu de wen ding xing 。fen zi suan xing shi fen zi de chong yao wu li hua xue xing zhi zhi yi ,dan ji jing que ji suan he yu ce reng shi li lun zhong shang wei jie jue de wen ti 。ben wen di chu li yong mi du fan han huo xing li lun zhong xin xi lun fang fa (ITA),cong yi ge quan xin de jiao du dui fen zi suan xing jin hang ding liang miao shu 。shou xian wo men shua ze wu chong bu tong lei xing de han yang suan xing ji lie jin hang le yan jiu ,fen bie shi chan qu dai he shuang qu dai ben jia suan 、chan qu dai ben huang suan 、ben ya xi suan 、fen lei he wan ji suo suan ;ling wai wo men ye han dan ti ji jin hang le lei shi yan jiu ,bao gua bai an 、zhong an he shu an 。dui yu han yang ti ji ,wo men zhen dui zhong xing fen zi zhong suan xing yuan zi (yang yuan zi )he li qu zhi zi shang de Shannonshang 、Fisherxin xi shang 、GBPshang 、xin xi zeng yi 、Onicescuxin xi neng he xiang dui Rényishang deng xin xi wu li liang yu shi yan pKazhi jin hang bi jiao ni ge ,ni ge jie guo jiao hao de yu ce le han yang ti ji de fen zi suan jian xing 。dui yu han dan ti ji ,wo men shua qu le ge ge chong lei de han dan fen zi ,bao gua an ji suan 、bi ding 、ben an yi ji jian chan bai zhong shu an lei hua ge wu deng ,yong han yang ti ji de yan jiu shou duan zuo lei shi yan jiu ,ke shi wo men de jie guo bing bu li xiang ,zhe ke neng yu wo men shua ze han dan fen zi chong lei de fu za cheng du you guan ,dao zhi yong xin xi liang ni ge chu de pKazhi yu shi yan pKaxian xing guan ji bu gou li xiang 。tong guo ben lun wen dui duan ji yi gou xiao ying yu han yang han dan ti ji pKazhi de ji tong yan jiu ,wo men dui mi du fan han huo xing li lun zhong de xin xi lun fang fa zai yu ce hua xue huo xing zhong de ying yong geng jia chong man xin xin 。yu ji duan ji yi gou xiao ying de yan jiu jie guo ke yan shen dao ji ta you kong jian dian zi xiao ying de xian xiang yan jiu zhong ,ru γ-gauchexiao ying 。dui han dan ti ji de pKayan jiu wo men xu yao jing xi hua ji suan ji tong ji guo cheng ,zhao chu geng you jia zhi de xiang guan xin xi ,bing ba dui pKazhi de yan jiu kuo zhan dao ji ta ling yu ,ru chao jiang suan de suan xing yu ce fang mian 。ben lun wen kuo zhan le mi du fan han huo xing li lun zhong xin xi lun fang fa de ying yong fan wei ,wei wan shan mi du fan han huo xing li lun zuo le tian zhuan jia wa de gong zuo 。

论文参考文献

论文详细介绍

论文作者分别是来自湖南师范大学的曹小芳,发表于刊物湖南师范大学2019-10-31论文,是一篇关于密度泛函理论论文,密度泛函活性理论论文,信息论方法论文,分子酸碱性论文,端基异构效应论文,湖南师范大学2019-10-31论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自湖南师范大学2019-10-31论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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