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纳米腔限制环境下2-(2-羟苯基)苯并噻唑的质子转移

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高等学校化学学报 2015年第4期36卷 654-659页

作者：向俊峰易平贵于贤勇陈建郝艳雷任志勇湖南科技大学化学化工学院、理论有机化学与功能分子教育部重点实验室、分子构效关系湖南省普通高校重点实验室湘潭411201

采用稳态和瞬态荧光法对2-(2-羟苯基)苯并噻唑(HBT)与七元瓜环(CB7)的超分子作用及CB7分子纳米腔限制作用对HBT激发态质子转移(ESIPT)过程进行了研究,并采用Benesi-Hildebrand方程对荧光数据进行处理,以确定超分子复合物的组成比.结果表... 详细信息

采用稳态和瞬态荧光法对2-(2-羟苯基)苯并噻唑(HBT)与七元瓜环(CB7)的超分子作用及CB7分子纳米腔限制作用对HBT激发态质子转移(ESIPT)过程进行了研究,并采用Benesi-Hildebrand方程对荧光数据进行处理,以确定超分子复合物的组成比.结果表明,在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和二氯甲烷溶液中,CB7与HBT的作用均形成化学计量比为1∶1的主客体复合物,HBT的质子转移对溶剂很敏感,CB7的加入,使HBT的荧光寿命降低,量子产率增大.在DMF溶液中,CB7的加入促进了酚氧负离子的形成,而在二氯甲烷溶液中,CB7的加入限制了HBT的激发态质子转移.结构优化计算表明,CB7与HBT能形成化学计量比为1∶1的复合物.

关键词： 2-(2-羟苯基)笨并噻唑质子转移七元瓜环纳米腔荧光光谱量子化学计算

对位-二取代氮苄叉苯胺还原电位的取代基效应

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有机化学 2015年第6期35卷 1302-1309页

作者：曹晨忠毕亚坤曹朝暾湖南科技大学化学化工学院理论有机化学与功能分子教育部重点实验室分子构效关系湖南省普通高校重点实验室湘潭411201

合成52种4,4'-二取代氮苄叉苯胺衍生物p-XPh CH=NC6H4Y-p作为模型化合物,系统地研究了取代基效应对其还原电位ERed的影响规律.通过研究表明该类化合物的ERed与桥连键C=N的13C NMR化学位移δC(C=N)没有线性关系,ERed和δC(C=N)两者的影... 详细信息

合成52种4,4'-二取代氮苄叉苯胺衍生物p-XPh CH=NC6H4Y-p作为模型化合物,系统地研究了取代基效应对其还原电位ERed的影响规律.通过研究表明该类化合物的ERed与桥连键C=N的13C NMR化学位移δC(C=N)没有线性关系,ERed和δC(C=N)两者的影响因素有较大差别,仅用Hammett取代基常数不能很好地表达ERed的变化规律.影响ERed的主要因素有:取代基X的场/诱导效应、取代基X和Y的共轭效应,此外取代基X的激发态取代基参数也有重要影响.上述4个参数与52种化合物的ERed有良好的相关性,相关系数为0.9756,标准偏差为0.052 V.在这4个影响因素中,基团X的场/诱导效应、共轭效应和激发态取代基效应对ERed改变的贡献都比较大,而基团Y的共轭效应对还原电位ERed改变的贡献相对较小,但不能忽略它.

关键词：取代氮苄叉苯胺还原电位取代基效应激发态取代基参数化学位移

超分子作用对2-(2-氨基苯基)苯并噻唑分子内质子转移的影响

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物理化学学报 2016年第3期32卷 624-630页

作者：向俊峰易平贵任志勇于贤勇陈建刘武李桃梅湖南科技大学化学化工学院理论有机化学与功能分子教育部重点实验室分子构效关系湖南省普通高校重点实验室湖南湘潭411201

采用稳态荧光、瞬态荧光及量子化学计算等手段对2-(2-氨基苯基)苯并噻唑(APBT)在不同溶剂中的质子转移进行了研究。结果表明,溶剂的极性及质子化对APBT的质子转移有较大的影响,通过对超分子作用的考察,发现七元瓜环(CB[7])的加入对APBT... 详细信息

采用稳态荧光、瞬态荧光及量子化学计算等手段对2-(2-氨基苯基)苯并噻唑(APBT)在不同溶剂中的质子转移进行了研究。结果表明,溶剂的极性及质子化对APBT的质子转移有较大的影响,通过对超分子作用的考察,发现七元瓜环(CB[7])的加入对APBT质子转移起到了一定的抑制作用,APBT与CB[7]能形成化学计量比为1:1的主客体包合物,同时测定了包合物的结合常数等热力学参数。此外,核磁共振氢谱和包合物的理论计算表明APBT分子进入了CB[7]的疏水空腔。

关键词：质子转移七元瓜环极化连续介质模型热力学主客体化学

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间位基团激发态取代基常数的扩展及应用

物理化学学报 2017年第4期33卷 729-735页

作者：朱倩曹朝暾曹晨忠湖南科技大学化学化工学院理论有机化学与功能分子教育部重点实验室分子构效关系湖南省普通高校重点实验室湖南湘潭411201

合成了七个系列含间位取代基X的二苯乙烯m-XArCH=CHArY-p(简称m-XSBY-p),其中X为NO_2、I、CHCH_2、Ph、Et、NMe_2和CCH。在无水乙醇中测定它们的紫外(UV)吸收光谱,得到紫外吸收最大波长λ_(max)(nm)。对λ_(max)的波数ν_(max)(cm^(-1))进行定量相关,采用曲线拟合方法,得到上述7个间位基团的激发态取代基常数σ_(CC(m))^(ex)。将对位基团和间位基团的σ_(CC)^(ex)与Hammett常数σ进行对比,表明σx_(CC)^(ex)与σ分别表达取代基不同的电子效应。另外,合成了含上述间位基团的二芳基希夫碱(10个)和二苯乙烯(14个),用所得σ_(CC(m))^(ex)预测它们的λ_(max),并用实验测定它们的λ_(max),结果表明预测值与实验值相吻合,验证了所得σ_(CC(m))^(ex)常数的可靠性。收集了225个化合物(涉及二取代苯及二苯乙烯)的ν_(max),建立了一个统一的定量方程来表达这些化合物ν_(max)的变化规律。

关键词：激发态常数间位基团紫外吸收光谱二苯乙烯二芳基希夫碱

取代基效应对二取代二苯基硝酮还原电位的影响

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物理化学学报 2016年第7期32卷 1691-1698页

作者：罗青青曹朝暾曹晨忠湖南科技大学化学化工学院理论有机化学与功能分子教育部重点实验室分子构效关系湖南省普通高校重点实验室湖南湘潭411201

合成了36种二取代二苯基硝酮XAr CH=N(O)Ar Y(简称XPNY)化合物,研究了取代基效应对其还原电位(E_(red))的影响,并系统对比了XPNY与XAr CH=NAr Y(简称XBAY)和XAr C(Me)=NAr Y(简称XPEAY)还原电位的差异。研究结果表明:XPNY的E_(red)与C=... 详细信息

合成了36种二取代二苯基硝酮XAr CH=N(O)Ar Y(简称XPNY)化合物,研究了取代基效应对其还原电位(E_(red))的影响,并系统对比了XPNY与XAr CH=NAr Y(简称XBAY)和XAr C(Me)=NAr Y(简称XPEAY)还原电位的差异。研究结果表明:XPNY的E_(red)与C=N键的13C NMR化学位移δC(C=N)没有线性关系;XPNY、XBAY和XPEAY三类化合物的E_(red)之间没有线性关系,表现出不同的变化规律;X基团的激发态取代基效应和间位基团位置指示变量对化合物XPEAY和XBAY的E_(red)都有贡献,而对化合物XPNY的E_(red)贡献都很小,可忽略;Y基团的激发态取代基效应对化合物XPNY的E_(red)有一定贡献,而对化合物XPEAY和XBAY的E_(red)贡献很小,可忽略;XBAY和XPNY的母体有近似的还原电位,而XPEAY的母体其还原电位更低,一般而言,X-Y基团对相同时,XPEAY化合物更难被还原。

关键词：二苯基硝酮取代基效应化学位移还原电位激发态取代基参数指示变量

溶剂效应和取代基效应对2-(2-氨基苯基)苯并噻唑光谱性质及激发态分子内质子转移的影响

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高等学校化学学报 2019年第7期40卷 1425-1432页

作者：李庆易平贵陶洪文李洋洋张志于彭文宇李玉茹湖南科技大学化学化工学院理论有机化学与功能分子教育部重点实验室精细聚合物可控制备及功能应用湖南省重点实验室分子构效关系湖南省普通高校重点实验室

合成了多种2-(2-氨基苯基)苯并噻唑(APBT)氨基氢原子被供电子及吸电子基团取代的衍生物,并用紫外光谱﹑荧光光谱等方法和密度泛函理论(DFT)计算研究了溶剂效应和取代基效应对衍生物的光谱性质及激发态分子内质子转移(ESIPT)的影响规律.... 详细信息

合成了多种2-(2-氨基苯基)苯并噻唑(APBT)氨基氢原子被供电子及吸电子基团取代的衍生物,并用紫外光谱﹑荧光光谱等方法和密度泛函理论(DFT)计算研究了溶剂效应和取代基效应对衍生物的光谱性质及激发态分子内质子转移(ESIPT)的影响规律.结果表明,相比于非极性溶剂环己烷,随溶剂极性的增加及APBT-溶剂分子间氢键的形成,APBT的紫外-可见最大吸收峰和荧光最大发射峰均发生了一定程度的红移,并对APBT的ESIPT产生了影响.在APBT分子的氨基氮原子上引入不同的吸电子或斥电子取代基,对氮原子的电荷性质有较大的影响.在环己烷溶剂中,甲基取代后的APBT仅有单重荧光发射峰,体系未发生ESIPT过程;而COCH2Cl等吸电子基团能促进APBT的ESIPT,其荧光发射光谱出现了明显的双重峰,表明体系发生了激发态分子内质子转移反应.量子化学的理论计算较好地验证了光谱实验结果.

关键词：质子转移溶剂效应取代基效应量子化学计算

1,3,5,7-四甲基氟硼二吡咯甲川的合成、晶体结构及密度泛函理论研究

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无机化学学报 2017年第12期33卷 2201-2207页

作者：段海潮易平贵于贤勇李筱芳刘武苏剑湖南科技大学化学化工学院理论有机化学与功能分子教育部重点实验室分子构效关系湖南省普通高校重点实验室湘潭411201 南京大学化学化工学院南京210023

以2,4-二甲基吡咯、原甲酸三乙酯以及对甲苯磺酸为原料,无溶剂下合成了1,3,5,7-四甲基对甲苯磺酸二吡咯甲川(T1);以T1、三氟化硼乙醚以及三乙胺为原料,无溶剂下合成了1,3,5,7-四甲基氟硼二吡咯甲川(F1)。利用1H NMR和X射线单晶衍射对其... 详细信息

以2,4-二甲基吡咯、原甲酸三乙酯以及对甲苯磺酸为原料,无溶剂下合成了1,3,5,7-四甲基对甲苯磺酸二吡咯甲川(T1);以T1、三氟化硼乙醚以及三乙胺为原料,无溶剂下合成了1,3,5,7-四甲基氟硼二吡咯甲川(F1)。利用1H NMR和X射线单晶衍射对其进行了表征。结果表明:T1属于单斜晶系,P21/c空间群,晶胞参数为a=0.777 3(3)nm,b=1.518 5(5)nm,c=1.612 2(5)nm,β=91.923(12)°,V=1.901 9(11)nm3,Z=4;F1属于单斜晶系,P21/n空间群,晶胞参数为a=0.775 02(1)nm,b=1.444 20(3)nm,c=1.174 35(2)nm,β=107.779 5(9)°,V=1.251 65(4)nm^3,Z=4。在4种不同溶剂中,测定了T1的紫外可见光谱、F1的紫外可见光谱和稳态荧光光谱。将密度泛函计算与前线轨道理论相结合,研究了T1和F1可能的衍生方式。

关键词： 1 3 5 7-四甲基氟硼二吡咯甲川核磁共振晶体结构荧光光谱密度泛函理论

Substituent Effects on Reduction Potentials of Meta-substituted and Para-substituted Benzylideneanilines

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Chinese Journal of Chemical Physics 2016年第2期29卷 260-264,I0002页

作者：王琳艳曹朝暾曹晨忠中南大学化学化工学院长沙410083 湖南科技大学化学化土学院湘潭411201 湖南科技大学理论有机化学与功能分子教育部重点实验室分子构效关系湖南省普通高校重点实验室湘潭411201

Effects of meta-substituent of 3,4＇/4,3＇/3,3＇-substituted benzylideneanilines （XBAYs） on the electrochemical reduction potentials （E（Red）） were investigated, in which 49 samples of target compounds were synthesized, and their reduction potentials were measured by cyclic voltammetry. The substituent effects on the E（Red） of target compounds were analyzed and an optimality equation with four parameters （Hammett constant a of X, Hammett constant a of Y, excited-state substituent constant σexCC of X, and the substituent specific cross-interaction effect △σexCC2 between X and Y） was obtained. The results show that the factors affecting the E（Red） of 3,4＇/4,31/3,3P-substituted XBAYs are different from those of 4,4＇-substituted XBAYs. For 3,4＇/4,3＇/3,3＇-substituted XBAYs, σ（X） and σ（Y） must be employed, and the contribution of △σexCC2 is important and not negligible. Compared with 4,4＇-substituted XBAYs, X group contributes less to 3,4＇/4,3＇/3,3＇-substituted XBAYs, while Y group contributes more to them. Additionally, it was observed that either para-substituted XBAYs or meta-substituted XBAYs, the substituent effects of X are larger than those of Y on the E（Red） of substituted XBAYs.

关键词： 3,4r/4,3'/3,3'-substituted benzylideneanilines Substituent effects Electro-chemical reduction potentials Cyclic voltammetry Excited-state substituent constant

取代基效应对N-4-取代苯亚甲基苯胺与N-4-取代苯亚甲基环己胺NMR和UV光谱影响的差异性

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物理化学学报 2015年第2期31卷 204-210页

作者：曹朝暾魏佰影曹晨忠湖南科技大学化学化工学院理论有机化学与功能分子教育部重点实验室分子构效关系湖南省普通高等学校重点实验室湖南湘潭411201

合成了N-4-取代苯亚甲基苯胺（1）与N-4-取代苯亚甲基环己胺（2）两个系列化合物，测定其13C和1H核磁共振（NMR）化学位移以及紫外（UV）吸收光谱。定量对比了取代基效应对两个系列化合物CH＝N键的13C NMR化学位移δC（C＝N）和1H NMR... 详细信息

合成了N-4-取代苯亚甲基苯胺（1）与N-4-取代苯亚甲基环己胺（2）两个系列化合物，测定其13C和1H核磁共振（NMR）化学位移以及紫外（UV）吸收光谱。定量对比了取代基效应对两个系列化合物CH＝N键的13C NMR化学位移δC（C＝N）和1H NMR化学位移δH以及UV吸收光谱最大波长能量（νmax）的影响差异。研究结果表明，对于分子骨架相似的化合物（1）和（2），取代基效应的作用方式存在多样性：（i）化合物（1）的δC（C＝N）、δH以及νmax受到基团的特殊交叉相互作用（Δσ2）的影响显著，而Δσ2对化合物（2）相应性能的影响很小；（i ）无论化合物（1）还是化合物（2），取代基场/诱导效应σF和共轭效应σR对δC（C＝N）的影响为负相关，而对δH的影响为正相关，它们对δC（C＝N）和δH的影响正好相反。另一方面，场/诱导效应σF对（1）和（2）的δC（C＝N）影响重要，而对它们的δH影响很小；（i i）化合物（1）和（2）的δC（C＝N）、δH以及νmax的变化规律，可分别建立通用方程表达，其中与CH＝N的N原子键连苯基的影响可由指示变量（I）表示，该苯基对三种性能分别有固定的贡献。

关键词：苯亚甲基胺取代基效应核磁共振紫外吸收基团特殊交叉作用