β-环糊精催化机理的理论研究

来源 :湘潭大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xfzou32
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文运用密度泛函理论(DFT)研究了β-环糊精(β-CD)的催化机理。包括:(1)β-环糊精催化邻苯二胺和苯甲醛的反应;(2)β-环糊精催化对硝基苯基乙酸酯与α-丙氨酸的反应;(3)β-环糊精催化2-溴苯乙酮与硫代苯甲酰胺的反应。第一,在β-CD催化作用下,邻苯二胺和苯甲醛转化生成2-苯基苯并咪唑的反应效率显著提高,用密度泛函理论对反应机理进行了研究。根据能量参数(相互作用能,变形能)和结构变化,判断各反应物进入环糊精包合的先后顺序及其反应过程(邻苯二胺以氨基为首端从环糊精的大口端进入形成包合物,苯甲醛以苯环为首端从小口端进入邻苯二胺和环糊精的包合物中)。前线分子轨道理论(HOMO-LUMO)、福井(Fukui)函数和Mulliken电荷分布,综合自然键轨道理论(NBO)与核磁共振波谱(NMR)揭示反应过程中的电子转移,并由此推测出可能存在的反应机理。结果表明,反应过程中在β-CD作用下反应的选择性和活性得到提高。第二,实验表明,在β-环糊精参与下,对硝基苯基乙酸酯和α-丙氨酸的反应速率能显著地提高,环糊精的催化作用明显。我们主要用密度泛函理论讨论了β-环糊精与对硝基苯基乙酸酯之间的相互作用,并推测了可能的反应机理。根据能量(相互作用能,变形能)参数和结构变化,确定客体分子的反应模型和反应过程(对硝基苯基乙酸酯以硝基为首端从β-环糊精的大口端进入空腔),通过前线分子轨道(HOMO-LUMO),Dual descriptor(DD),氢键和核磁共振波谱(NMR)等的分析揭示电子的转移,从而推断可能的反应机理。计算结果表明β-CD在对硝基苯基乙酸酯与α-丙氨酸的反应中起了催化作用,提高了反应速率和选择性。第三,实验证明在β-环糊精作用下,溴苯乙酮和硫代酰胺类的反应速率和产率有所提高。着重研究了两个客体分子与环糊精分别进行包合的可能性,以及包合物性质的变化。根据2-溴苯乙酮和硫代苯甲酰胺分别与环糊精包合的优化分析,确定两者包合后最稳定的构型,结合前线分子轨道,Mulliken电荷,核磁共振波谱等分析包合后两者的相互作用和结构变化。计算结果表明环糊精在与客体分子包合后两者的化学环境都发生变化,客体分子中主要基团的电荷密度发生改变。计算结果与实验结果一致,并推测了可能存在的反应机理。
其他文献
病毒是海洋中丰度最高的生物,全球海洋中大约有1030个病毒,海洋病毒的宿主包括从细菌到大型海洋生物等几乎所有的海洋生物.海洋病毒在调控种群结构及生物地球化学循环中起着
文章通过试验数据和理论分析,得出了混凝土中砂的含泥量大小对新拌混凝土工作性及硬化后混凝土强度的影响规律,为以后的配合比优化设计及混凝土质量控制提供参考。
纳米技术在近些年来得到了飞速的发展,纳米材料由于其独特的尺寸小以及表面能高等特点使其也在化学、物理、医学等领域的应用得到了进一步的拓展。在众多纳米材料中,三维纳米
随着时代的进步以及经济的发展,幼儿园收费问题也受到了社会各界的高度关注。一般而言,幼儿园收费项目主要包括保育费、住宿费、借读费、管理费、杂费以及冷暖费等。但在不同
本文以产权制度为研究视角,我国民办高校产权制度为研究对象。在梳理民办高校产权内涵的基础上,对我国民办高校产权制度的现存问题进行深入分析,进而提出推进我国民办高校产
<正>一支钢笔,一张白纸能做什么?在普通人的手中,他们可以记录每个人点滴的心情;在作家的手中,可以是一个鸿篇巨制;而在钢笔画家的手中,它们就可以勾勒出整个世界……近日,由
文章阐述了我国当前现有的几种常用超前地质预报方法,并针对性分析了每种方法的应用限制,并分析了不适宜应用到TBM施工的具体环境的原因,提出了一种新的用于TBM施工隧洞地质
随着建筑行业的不断发展,越来越多的高楼大厦拔地而起,并投入正常的使用。为了满足发展的需求,建筑施工技术与工艺需要得到进一步的创新与改革,随着我国近些年来科学技术领域
随着现代教育技术的飞速发展和教学改革的需要,提高管理信息化已成为医学教学改革的关键之一。本系统基于B/S的三层结构,提出了教学医院教学管理信息系统的设计思想和解决方
以近五年来中国裁判文书网上公开的服务商标侵权案件的裁判文书为样本,对我国实践中服务商标侵权案件的行为类型、行为人的主观过错形式、服务商标侵权行为的社会危害状况和规