论文题目: 多羰基化合物互变异构及构效关系的理论研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 化学
作者: 王艳花
导师: 俞庆森
关键词: 酰基,环二酮,互变异构,溶剂效应,比较分子力场,比较分子相似性指数,硝基三氟甲基苄基环己烷,二酮,对羟苯基丙酮酸双氧化酶,吡咯喹啉醌,迁移,迁移
文献来源: 浙江大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本论文围绕着多羰基化合物互变异构以及结构与活性关系进行了理论研究,全文共分四部分,概括如下: 第一部分针对于具有活性的2-酰基-1,3-环二酮类化合物存在的互变异构现象,用量子化学从头算理论进行了研究。首次考查了环的结构变化以及溶剂效应对其互变异构的影响。基组采用MP2/6-31+G**//B3LYP/6-31+G**水平,对12种含不同环的2-酰基-1,3-环二酮类衍生物系统地研究了它们的互变异构性质,探讨了环的饱和性、环的大小、环上杂原子以及溶剂效应对各互变异构体相对稳定性的影响。将计算结果与剑桥晶体结构数据库(CSD 5.23)搜索的结果进行了对比,证实了我们理论计算的可靠性。结果显示:未烯醇化的异构体由于无法形成分子内氢键而具有较高的能量;环上杂原子的推电子效应提高了邻位羰基氧上的负电荷,从而有利于相应环外烯醇式异构体的稳定;为了定量地表征某些异构体的芳香性,我们对其进行了化学位移的计算,获得了环中心点的核无关化学位移值(NICS)。利用NICS值首次成功地解释了化合物3-酰基-1H-吡啶-2,4-二酮,3-酰基吡喃-2,4-二酮,2-酰基环戊-4-烯-1,3-二酮和3-酰基吡咯-2,4-二酮等异构体的相对稳定性,发现环的芳香性在各异构体的相对稳定性中扮演着决定性的作用。相对而言,溶剂效应的影响较为有限。 其后,我们利用三维构效关系对HPPD酶的高效抑制剂2-(2-硝基-4-三氟甲基苄基)-环己烷-1,3-二酮(NTBC)的活性结构进行了研究。基于理论计算得到的NTBC的稳定异构体结构与实验观测结构不一致的事实,利用比较分子力场(CoMFA)和比较分子相似性指数(CoMSIA)的分析方法对NTBC可能存在的五种活性结构分别进行了三维构效分析,最终由CoMFA分析得到的最佳模型所对应的NTBC的活性结构与动力学实验推测的结合模式相吻合。这为进一步研究HPPD与NTBC作用的机理提供了理论依据。本文首次成功地将传统的构象关系研究方法CoMFA和CoMSIA应用于配体活性结构的预测。 第三部分工作是对杨定亚在合成2-酰基-1,3-环己二酮类化合物的衍生物时意外发现的烯酯异构化反应机理进行了研究。从量子化学角度分别对由杨定亚以及本文提出的两种可能的异构化机理进行了理论计算,同时考查了三乙基胺溶
论文目录:
第一章 绪论
第一节 文献综述
第二节 研究方法
第三节 本论文的思路及研究内容
参考文献
第二章 2—酰基-1，3-环二酮类化合物互变异构的理论计算
第一节 概述
第二节 计算方法
第三节 异构体的相对稳定性
第四节 本章小结
参考文献
第三章 HPPD抑制剂NTBC活性构像的研究
第一节 HPPD酶及其抑制剂
第二节 抑制剂NTBC可能的活性构像
第三节 NTBC类似物活性构像的研究
第四节 本章小结
参考文献
第四章 烯酯异构化反应机理的理论研究
第一节 烯酯的异构化反应
第二节 计算模型及基组的选择
第三节 两种反应机理的理论计算
第四节 机理B的热力学稳定性分析
第五节 溶剂三乙基胺和水对1，3-H迁移催化作用的比较
第六节 取代基对1，5-H迁移的影响
第七节 本章小结
参考文献
第五章 辅酶吡咯喹啉醌构效关系的研究
第一节 吡咯喹啉醌辅酶简介
第二节 PQQ的构效关系
第三节 结果与讨论
第四节 本章小结
参考文献
第六章 总结与展望
附录
致谢
发布时间: 2005-10-26
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