資源描述:
《溶劑效應及取代基效應對2-(2-羥基苯基)苯并咪唑質(zhì)子轉(zhuǎn)移的影響》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、密級:公開中圖分類號:O641碩士學位論文溶劑效應及取代基效應對2-(2-羥基苯基)苯并咪唑質(zhì)子轉(zhuǎn)移的影響研究生:李洋洋導師:易平貴教授,張杰博士學科:化學研究方向:物理化學2018年5月AThesisSubmittedfortheDegreeofMasterEffectsofsolventeffectandsubstituenteffectonprotontransferof2-(2-hydroxyphenyl)benzimidazoleCandidate:YangyangLiSupervisorandRank:ProfessorPingguiYi溶劑效
2、應及取代基效應對2-(2-羥基苯基)苯并咪唑質(zhì)子轉(zhuǎn)移的影響學位類型學術型學位作者姓名李洋洋作者學號15010601005學科(專業(yè)學位類別)化學研究方向(專業(yè)領域)物理化學導師姓名及職稱易平貴教授張杰博士實踐導師姓名及職稱所在學院化學化工學院論文提交日期2018年5月學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體,均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者
3、簽名:日期:年月日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定,同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。本人授權湖南科技大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。涉密論文按學校規(guī)定處理。作者簽名:日期:年月日導師簽名:日期:年月日摘要本文采用理論結合實驗的方法,研究了溶劑效應及取代基效應對2-(2-羥基苯基)苯并咪唑(HPBI)質(zhì)子轉(zhuǎn)移的影響。1、本文結合了前人的合成方法,設計合成了2-(2-羥基苯基)苯并咪唑
4、(HPBI)及其五種衍生物。2、通過理論和實驗兩個方面研究了溶劑效應和羥基對位的取代基對HPBI激發(fā)態(tài)質(zhì)子轉(zhuǎn)移的影響。結果表明,HPBI分別在350nm和460nm附近顯示了烯醇式(normal)和酮式(tautomer)的雙熒光發(fā)射峰。熒光光譜法表明,質(zhì)子型溶劑對HPBI的激發(fā)態(tài)分子內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)移有抑制作用,而非質(zhì)子型溶劑對其激發(fā)態(tài)分子內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)移有促進作用。極性較大的溶劑對ESIPT有阻礙作用。TDB3LYP/6-311++G(d)的理論計算表明,按PCM溶劑化模型,HPBI在各溶劑中吸收光譜λmax的實驗值與其烯醇式構型的理論計算較接近,表明烯醇式構型是H
5、PBI基態(tài)的優(yōu)勢構型。酮式構型熒光發(fā)射波長λem理論值略低于實驗值,烯醇式構型卻較高于實驗值,但λem隨溶劑極性的變化趨勢,實驗值與理論計算值基本一致,并且Stokes位移理論預測值與實驗值基本相符。此外,隨著溶液堿性的增加,HPBI在水溶液中的熒光光譜也會發(fā)生相應的變化,當堿達到一定濃度時,其350nm和460nm處的熒光發(fā)射峰均會消失,并在415nm處產(chǎn)生一個由HPBI與堿的反應產(chǎn)物苯并咪唑基酚氧負離子所發(fā)射的新熒光峰,TDB3LYP/6-311++G(d)的理論預測該發(fā)射峰的波長為409.44nm。熒光光譜法研究表明,HPBI及其衍生物分別在350n
6、m和460nm附近顯示了烯醇式(Enol)和酮式(Keto)的雙熒光發(fā)射峰。通過對HPBI及其衍生物分子的鍵長、鍵角及前線軌道等的研究表明,HPBI的羥基對位連有供電子基團時,對質(zhì)子轉(zhuǎn)移有阻礙作用,連有吸電子基團時,對質(zhì)子轉(zhuǎn)移有促進作用。對HPBI及其衍生物的分子前線軌道以及表面靜電勢研究,進一步說明了這種現(xiàn)象。3、采用理論計算的方法研究了HPBI羥基間位的取代基對其質(zhì)子轉(zhuǎn)移的影響。計算結果表明,羥基間位的取代基連有供電子基團會使HPBI分子的苯并咪唑環(huán)和苯環(huán)產(chǎn)生一定程度的扭轉(zhuǎn),并且使羥基氫原子和鄰位的氮原子之間的氫鍵減弱,使質(zhì)子轉(zhuǎn)移的能壘升高,不利于質(zhì)子
7、轉(zhuǎn)移。而連有吸電子基團時恰好相反,對質(zhì)子轉(zhuǎn)移有促進作用。關鍵詞:激發(fā)態(tài)質(zhì)子轉(zhuǎn)移;2-(2-羥基苯基)苯并咪唑;密度泛函理論;熒光光譜法-i-ABSTRACTInthispaper,theeffectofsolventeffectandsubstituentbasisonprotontransferisstudiedbycombiningtheorywithexperiment.1.Combinedwithprevioussynthesismethods,2-(2-hydroxyphenyl)benzimidazole(HPBI)anditsfivederi
8、vativesweredesignedandsynthesized