收藏本站
《东北师范大学》 2015年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

多氢键型超分子聚合物结构单元的理论设计与模拟

石海杰  
【摘要】:多氢键型聚合物广泛应用于构筑超分子材料领域,设计并合成出具有高聚合强度和稳定性的多氢键型聚合物已成为化学家们的研究热点和长期目标。Zimmerman课题组报道的DeAP和DAN单元,可以形成一系列十分稳定的四重氢键型二聚体并成功地应用于构筑超分子网状聚合物方面。为了探究其形成机制及其稳定性的影响因素,我们借助理论量子化学中的DFT方法模拟相关二聚过程,并预测结构的变化、溶剂、取代基等因素对二聚物稳定性的影响。本论文的主要研究工作如下:1.选择带有不同取代基的杂环类脲基去氮蝶呤(DeAP a)和它的质子异构体(b,c)作为单元构筑一系列不同构象的二聚体。运用DFT理论研究了这些二聚物在不同条件下的稳定性。其中,b的同源二聚体bb最稳定。拓扑分析证实了分子间与分子内氢键的共存。频率研究表明所有氢键都表现出显著的红移。给电子取代基将使二聚过程的自由能降低更多。溶剂效应的计算表明,弱极性溶剂如甲苯和氯仿对二聚作用更有利。紫外可见吸收光谱模拟结果表明,单体和二聚体的最大吸收波长差异显著,因此在实验上对于鉴别分子间氢键和计算DeAP平衡体系的结合常数方面具有潜在应用。2.我们对基于DAN单元的一系列四重氢键型异源二聚过程进行了DFT模拟与探究。二聚体DAN-6在氯仿和二氯甲烷中最稳定,DAN-4在DMSO和水中最稳定,从理论角度阐释了实验中DAN单元能够与UPy,DeAP以及DeUG单元结合成稳定性较强的二聚物等结果。二聚自由能不随溶剂极性的增加而单调递减,DAN-8在水中具有较大的自由能,对DAN二聚体系在极性溶剂中的稳定形成具有指导意义。引入苯环,用C-H键替换DAN中的N-H键,形成的新型二聚物在真空和氯仿中的结合能降低25.3%到35.8%,说明C-H键只能形成较弱的氢键,N-H键对于DAN二聚体的稳定性很重要。分子间氢键伸缩振动频率降低和红外光谱红移,分子内氢键趋势则相反。紫外可见吸收光谱可用于DAN?DeUG二聚平衡体系的鉴别,且可优先选择在氯仿中进行。
【学位授予单位】:东北师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:O641.3

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 彭桓武;量子理论的诞生和发展——从量子论到量子力学[J];物理;2001年05期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周云波;狄拉克对物理学的主要贡献[J];宝鸡文理学院学报(自然科学版);2003年04期
2 彭桓武;;量子力学80寿诞[J];大学物理;2006年08期
3 厚宇德;;玻恩对量子力学的实际贡献初探[J];大学物理;2008年11期
4 张祥雪;程艳霞;范秀华;刘家冈;;量子力学年谱[J];物理与工程;2007年04期
5 郑智捷;郑昊航;;变值测量结构及其可视化统计分布[J];光子学报;2011年09期
6 余瑞星;陈海涛;;量子思想探讨能量和参考系的关系[J];电子设计工程;2013年14期
7 杨树伟;刘国钰;;量子理论的诞生和发展—从量子论到量子力学[J];电大理工;2015年01期
8 马俊兴,山灵芳,来清民;从物理学发展史看科学创新的内部条件和精神气质[J];河南教育学院学报(自然科学版);2002年02期
9 孙兴川;张妩娜;;量子理论的发展及其对现代社会的影响[J];科技信息(科学教研);2008年14期
10 孙晋美;郭万林;;针尖的分子生物物理力学研究进展[J];力学进展;2006年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 贺天平;量子力学模态解释及其方法论研究[D];山西大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 杨琦;量子力学中假说的发展及相关影响[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 何晓刚;费米气体有限尺度效应的理论研究[D];中国石油大学(华东);2012年
3 李宁;热电氧化物钛酸锶的热传导研究[D];厦门大学;2014年
4 董志勇;利用密度泛函方法研究合成呋喃[3,2-c]并吡啶酮和N-磺酰基脒的机理[D];东北师范大学;2014年
5 杨东;磁控溅射法制备TiO_XNy/TiN选择性吸热涂层及其性能研究[D];东北大学;2013年
6 杨佳玉;量子通信协议设计与安全性检测研究[D];北京邮电大学;2015年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄飞鹤;董建华;马玉国;许华平;;超分子聚合物科学与材料前沿问题——第73期“双清论坛”综述[J];中国科学基金;2013年01期
2 吕亚非;金属-超分子聚合物的合成,结构与应用[J];功能高分子学报;2004年02期
3 倪一萍;陈建定;;超分子聚合物研究进展[J];合成树脂及塑料;2008年05期
4 汪峰;董盛谊;郑波;黄飞鹤;;基于冠醚衍生物的超分子聚合物[J];高分子学报;2011年09期
5 赵剑锋;林进义;石乃恩;解令海;黄维;;光电功能型超分子聚合物的研究进展[J];南京邮电大学学报(自然科学版);2012年04期
6 吕亚非;超分子聚合物科学与工程[J];高分子材料科学与工程;2005年02期
7 阎云;;超分子聚合物:自组装的高分子[J];大学化学;2009年05期
8 ;中科院上海有机化学研究所手性超分子聚合物构建合作研究获新进展[J];中国材料进展;2012年02期
9 王毓江;唐黎明;陈亮;;均苯四甲酸与对羟基吡啶超分子聚合物的制备[J];高分子学报;2006年02期
10 王毓江;唐黎明;;基于氢键作用结合的超分子聚合物[J];化学进展;2006年Z1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李少路;肖唐鑫;王乐勇;;基于非共价正交作用力组装的新型超分子聚合物材料?[A];中国化学会第28届学术年会第15分会场摘要集[C];2012年
2 黄飞鹤;汪峰;朱克龙;董盛谊;;基于主客体互穿结构构筑超分子聚合物[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(上册)[C];2009年
3 吴立新;李昊龙;孙航;齐伟;赵元元;;杂化超分子聚合物的复合及表面图案化[A];2007年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(上册)[C];2007年
4 刘庆;靳黎娜;孙为银;;配位超分子聚合物微/纳米颗粒的合成、表征及其性质研究[A];全国第十六届大环化学暨第八届超分子化学学术讨论会论文摘要集[C];2012年
5 王倩;陈湧;刘育;;基于葫芦脲和环糊精的纳米超分子聚合物的构筑[A];全国第十六届大环化学暨第八届超分子化学学术讨论会论文摘要集[C];2012年
6 许东华;Stephen L.Craig;;超分子聚合物体系的流变性能研究[A];2013年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题E:分子组装与超分子聚合物[C];2013年
7 杨柳林;刘晓光;谭欣欣;杨辉;张希;;超分子单体:制备超分子聚合物的新方法[A];2013年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题E:分子组装与超分子聚合物[C];2013年
8 何振峰;李昊龙;吴立新;;有机-无机杂化超分子聚合物的构筑与功能[A];2013年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题E:分子组装与超分子聚合物[C];2013年
9 汪峰;田玉奎;田玉敬;丁月;;金属基超分子聚合物的构筑及其性质研究[A];2013年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题E:分子组装与超分子聚合物[C];2013年
10 张希;;超分子聚合物研究的历史、现状与趋势[A];2013年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——大会邀请报告[C];2013年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吉晓帆;分别基于冠醚和柱芳烃识别机理构筑含传统高分子骨架的超分子聚合物材料[D];浙江大学;2015年
2 何振峰;有机修饰多金属氧簇杂化超分子聚合物:自组装与组装结构[D];吉林大学;2012年
3 孙如意;基于多元大环的分子机器及其功能化超分子聚合物[D];华东理工大学;2013年
4 田玉奎;电子供体—受体相互作用驱动的超分子聚合物[D];中国科学技术大学;2015年
5 颜徐州;基于多级正交自组装构筑超分子聚合物功能材料[D];浙江大学;2014年
6 汪峰;基于冠醚和穴醚的超分子聚合物研究[D];浙江大学;2009年
7 李少路;基于四重氢键和主客体识别作用正交自组装的超分子聚合物[D];南京大学;2012年
8 孙默;环糊精和卟啉的超分子聚合物的构筑及其磁共振成像的研究[D];南开大学;2014年
9 陈健壮;基于冠醚的超分子聚合物和基于柱芳烃的准聚轮烷研究[D];浙江大学;2013年
10 陈森斌;利用基于氢键的RAFT试剂来制备星型超分子聚合物[D];兰州大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 石海杰;多氢键型超分子聚合物结构单元的理论设计与模拟[D];东北师范大学;2015年
2 詹嘉懿;基于金属配位和主客体相互作用超分子聚合物的构建及性能研究[D];杭州师范大学;2015年
3 戚震辉;构建具有生物活性的超分子聚合物及其自组装体[D];吉林大学;2009年
4 千海;基于磺化杯芳烃的刺激响应超分子聚合物[D];南开大学;2012年
5 陈朝明;自组装方法构筑超分子聚合物及其形貌调控[D];吉林大学;2013年
6 雷秀卿;脒基超分子聚合物和金属配合物的合成及性质[D];山西大学;2009年
7 胡智伟;电子给体—受体介入金属—超分子聚合物的结构与性能研究[D];青岛科技大学;2014年
8 丁元强;金属—超分子聚合物的合成与性能研究[D];青岛科技大学;2012年
9 张茜;基于多金属氧簇超分子聚合物的制备及自组装行为的研究[D];兰州大学;2013年
10 丁月;基于金属配位和主客体正交识别作用的超分子聚合物的研究[D];中国科学技术大学;2014年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026