常见的分子轨道图

常见的分子轨道图

一、常见的分子轨道图(论文文献综述)

宋璐娜[1](2021)在《新型亚硝酰钌配合物的合成及光动力学性质研究》文中指出一氧化氮(NO)是高活性双原子自由基分子。NO在生物体内作为一种关键的信使分子,参与许多重要的生化及生理过程。它可调控血管扩张调节血压、防止血栓及动脉硬化;还可以参与学习与记忆、调节脑血流预防老年痴呆等脑疾;对入侵的细菌、病毒和肿瘤细胞也会发生免疫响应等等。NO这些独特的生物学效应启发了人们开发外源性NO供体从而实现调控身体机能的目的。目前应用于诊疗的NO供体药物多数是非特异性的,具有靶向性差、半衰期短、光不稳定性及毒副作用明显等缺点,在临床应用中受到了一定限制。因此,寻找在特定部位可控释放的NO供体是成功应用于临床特别是心脑血管系统和恶性肿瘤等重大疾病靶向治疗的关键。受到硝普钠启发,人们将目光转向了金属亚硝酰配合物,特别是亚硝酰钌配合物{Ru-NO}n。它可避免NO有机供体非特异性、亚硝酰铁配合物稳定性不足以及硝普钠解离产生氰根离子毒副作用,有效控制NO释放的时间、产量以及位置,通过光动力学机制起到有效调控机体生化及生理过程的目的。本论文合成了六种亚硝酰钌配合物,利用X射线晶体衍射、核磁氢谱(1H-NMR)、电喷雾电离质谱(ESI-MS)、红外光谱(IR)以及紫外可见吸收光谱(UV-Vis)对其进行了表征;通过量子化学对配合物几何结构、分子轨道及光谱进行了理论分析;测定光照射下配合物的时间分辨红外光谱、电子顺磁共振光谱及荧光光谱从而探究其释放NO的动力学过程;利用光谱技术对配合物分子与生物体大分子如人血清白蛋白(HSA)、铁储藏蛋白(Ferritin)和核酸(CT-DNA)的相互作用进行了分析;最后研究了配合物分子对人宫颈癌细胞的细胞毒性及在细胞体系中光诱导NO释放。本文的研究内容主要包括以下七个部分:1.概述了NO的生理作用、外源性NO供体特性、与生物大分子相互作用及潜在的生物医学应用。2.以RuCl3NO(H2O)2为原料合成了三类六种亚硝酰钌配合物:[Ru(Mal)(NO)Cl3]、[Ru(qn)(Lbpy)(NO)Cl]X和[Ru(qn)(py-NH2)(NO)Cl]。通过X射线晶体衍射、核磁氢谱(1H-NMR)、电喷雾电离质谱(ESI-MS)、红外光谱(IR)及紫外可见吸收光谱(UV-Vis)确定了配合物的结构和构型。3.利用密度泛函理论(DFT)对六种分子的配合物几何构型进行了优化,对其分子轨道及光谱进行了解析和归属。通过实验和计算的分子结构键长和键角比较发现结构优化是合理的;H原子核磁共振化学位移计算值和实验值除活泼氢以外其他均较好吻合;红外共振光谱中NO振动峰位于1800-2000 cm-1之间,表明Ru-N-O为直线型特征电子构型;通过分子轨道解析对吸收光谱中电子跃迁进行了归属。4.利用时间分辨的红外光谱(FT-IR)、原位电子顺磁共振光谱(EPR)以及荧光光谱(FL),探究了配合物分子在光照条件下释放NO的动力学过程。配合物释放NO产率与其本身的结构和构型、光照功率和时间、溶剂等多种因素有关。5.利用荧光光谱法(FL)研究了六种配合物分子与HSA的作用机制,通过计算得到了配合物与HSA的结合常数以及结合位点数,之后利用电子顺磁共振光谱(EPR)和荧光光谱法(FL)研究了配合物与HSA结合后对NO释放的影响,结果发现加入HSA后可提高NO自由基稳定性,促进NO的释放;利用紫外可见吸收光谱(UV-Vis)和基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)研究了[Ru(Mal)(NO)Cl3]和铁储藏蛋白的相互作用,一个铁储藏蛋白分子可分别结合2~3个[Ru(Mal)(NO)Cl3]配合物分子;采用荧光光谱法(FL)研究了六种配合物分子与CT-DNA的相互作用,[Ru(Mal)(NO)Cl3]配合物与CT-DNA结合能力弱,[Ru(qn)(Lbpy)(NO)Cl]X配合物与CT-DNA有强的结合能力,通过计算得到了相关的结合常数及结合位点数,[Ru(qn)(py-NH2)(NO)Cl]配合物与CT-DNA作用时由于构型差异结合方式有所不同。6.利用CCK-8法检测了六种亚硝酰钌配合物对人宫颈癌细胞(Hela细胞)生长的抑制作用。[Ru(Mal)(NO)Cl3]和[Ru(qn)(Lbpy)(NO)Cl]X具有低的细胞毒性,而[Ru(qn)(py-NH2)(NO)Cl]X配合物与其它两类配合物相比,对肿瘤Hela细胞的毒性显着增强,构型I在光照和未光照条件下IC50值分别是12.9μM和15.1μM,构型II在光照和未光照条件下IC50的计算值分别是0.96μM和1.33μM。此外,构建了光诱导NO释放的基本实验方法,通过选择性NO荧光成像探针技术成功观测和实现了在细胞体系中光诱导NO的释放。7.对全文进行了总结和展望。

郭雪慧[2](2021)在《基于尼罗红衍生物的双光子生物荧光探针的理论研究 ——荧光性能、双光子吸收和水溶性的分子调控》文中提出次氯酸(HOCl)在自然防御系统中起着至关重要的作用。但该物种的异常水平可能会导致细胞损伤、人类衰老等各种疾病。开发针对生物科学领域的无损细胞组织检测HOCl的新荧光探针具有重要意义。当前基于尼罗红衍生物的双光子激发荧光(TPEF)探针具有水溶性差、效率低的缺点,本工作的目的是通过量子化学方法对已有TPEF探针进行设计和研究来解决这些问题。我们的研究揭示了螺环和N,N-双环化连接烷胺基对尼罗红衍生物荧光量子产率和溶解度的不同影响,提出了合理调整激发波长至近红外区(NIR)及增强TP响应强度的结构修饰策略。在尼罗红的9位引入双环化连接烷胺基的基础上,再在2,3位引入一个融合连接苯基取代基的分子(Nil-OH-6),其双光子吸收截面(δTmax)值可高达243GM,量子产率为0.49。此外,用不同的杂螺环或N,N-二烷基融合胺基修饰尼罗红衍生物的分子末端,可以保持尼罗红衍生物作为双光子探针的较高荧光效率的同时,提高探针的溶解度。该研究提出的兼顾探针分子荧光效率的情况下提高溶解度的设计策略,为后续合成可实用尼罗红衍生物TPEF探针提供了可靠的理论依据和新途径。

张明水[3](2021)在《新型半花菁类紫外线吸收剂的性能及应用研究》文中指出

郝梦娣[4](2021)在《苯环桥连的碳杂扩展卟啉的设计、合成及性质研究》文中进行了进一步梳理

刘碧荷[5](2021)在《M-N-C催化剂的量子化学设计及其催化性能预测》文中认为随着现代文明的发展,能源使用所带来的能源短缺与环境污染问题越来越引起人们的重视。燃料电池是一种可以直接将化学能转化为电能的装置,由于其清洁、高效、安静等特点,引起了人们的广泛关注。挥发性有机物(VOC)对环境和人体都有严重危害。燃料电池转化VOC具有清洁、高效、无污染等优点,是一种具有潜力的VOC处理装置,但是阴极氧还原反应(ORR)的缓慢动力学限制了燃料电池的发展。ORR的缓慢动力学需要引入催化剂来对其进行加速,其中M-N-C催化剂是最有前景的ORR催化剂之一。部分催化剂可以通过直接催化氧化的方法去除VOC,但前提是对VOC进行捕集活化。本文使用密度泛函理论(DFT)对M-N-C催化剂ORR活性和VOC捕集活化能力进行研究,对燃料电池的发展和环境保护都有重要意义。理论设计M-N-C催化剂,基于ZIF-8材料设计并优化了Zn-N-C、Ni-N-C以及Co-N-C催化剂,通过对前线分子轨道以及Fukui指数等量子化学性质的计算与分析,筛选出4种Ni-N-C、Co-N-C催化剂((C3N2H3)2Ni、(C3N2H3)4Ni、(C3N2H3)3Co以及(C3N2H3)6Co2)并进行ORR活性研究。计算(C3N2H3)2Ni、(C3N2H3)4Ni、(C3N2H3)3Co以及(C3N2H3)6Co2催化剂ORR路径的吉布斯自由能变化,发现(C3N2H3)2Ni与无催化剂体系相比,最高反应能垒可降低0.02 e V;(C3N2H3)3Co与无催化剂体系相比,最高反应能垒可降低0.19 e V,(C3N2H3)2Ni和(C3N2H3)3Co均是可能的ORR催化剂。为了提高催化剂的ORR活性,对(C3N2H3)2Ni、(C3N2H3)3Co进行S掺杂,对掺杂后的催化剂进行结构优化,通过计算结合能可以发现,随着S含量的增加,催化剂的稳定性降低。对催化剂的量子化学性质与吉布斯自由能进行计算与分析,得出(C3N2H3)2Ni-2S、2,3S、-2,5S、-3,5S、-2,3,5S以及(C3N2H3)3Co-2S、-3S、-14S、-2,3S、-12,16S、-2,3,5S、-2,8S、-2,9S、-2,11S、-3,8S、-3,9S、-3,11S、-12,5S、-14,3S可能作为ORR催化剂。其中(C3N2H3)3Co-2,3,5S、-2,8S、-12,5S、-14,3S最有可能作为ORR催化剂。研究M-N-C催化剂捕集活化VOC的能力,优化VOC模型,计算VOC吸附在M-N-C催化剂表面的吸附能,分析吸附前后VOC键长的变化。结果表明(C3N2H3)2Ni、(C3N2H3)3Co、(C3N2H3)2Ni-2S、2,3S、-2,5S、-3,5S、-2,3,5S以及(C3N2H3)3Co-2S、-12,16S、-2,8S、-12,5S、-14,3S能够对VOC进行捕集活化,有望用于VOC去除。

任春平[6](2021)在《次氯酸荧光探针的合成及应用研究》文中指出次氯酸(HCl O)是生物系统中必需的活性氧(ROS)之一,在生物体内发挥了重要作用。本论文设计合成了三个用于检测次氯酸的荧光探针,分析检测结果表明三个荧光探针都具有生物应用潜能,具体内容如下:1.BODIPY荧光团因具有荧光量子产率高,光稳定性好等优点,被广泛应用于荧光探针的设计合成中。首先以BODIPY衍生物作为荧光团,制备了基于氧化脱肟基反应的次氯酸荧光探针BOX,探针BOX本身具有黄色荧光,与次氯酸根反应后,识别基团被氧化为醛基,从而发射出强烈的绿色荧光。该探针对次氯酸根具有优异的选择性,抗干扰能力强,响应时间迅速(20 s),灵敏度高,其检测下限(LOD)为0.47μM。探针BOX的细胞毒性低,细胞成像结果表明,该探针可以检测He La细胞中的外源性次氯酸根。2.基于氧化不饱和双键反应的次氯酸荧光探针BON选择带有硝基的BODIPY衍生物为荧光团,其结合2,3-二氨基-2-丁烯二腈为识别基团,可选择性检测次氯酸根。探针BON与次氯酸根作用后,次氯酸根氧化不饱和C=N双键,使探针BON释放出荧光信号。该探针对次氯酸根响应时间短(5 min),选择性好,检出限低(LOD=0.52μM),随着次氯酸浓度的不断增加,在525 nm处的荧光强度逐渐增强。探针BON的细胞毒性结果表明,该探针具有较好的生物应用潜能。3.以BODIPY衍生物为荧光团,结合次氯酸识别基团1,8-二氨基萘,设计合成了基于氧化脱氢反应的次氯酸荧光探针BOA,通过1H-NMR和液相色谱-三重四极杆质谱联用仪表征其分子结构。探针BOA与次氯酸根反应前无荧光,加入次氯酸根后,C-N单键氧化脱氢为C=N双键,探针BOA出现绿色荧光,且随着次氯酸根浓度不断升高,荧光强度逐渐增大。该探针对次氯酸根具有较好的选择性,响应时间短(3min),检出限低(LOD=21μM)。该探针对He La细胞进行细胞毒性实验,细胞活力均在100%左右,表明该探针无毒可应用于检测生物体内的次氯酸。

罗惠[7](2021)在《理论研究几种不同封端剂与CdTe量子点之间的络合特征以及光谱性质》文中研究指明近年来,由于具有独特的性质,量子点作为荧光标记在生命科学的许多领域得到了广泛的应用。但是量子点在合成过程当中可能会产生大量的团聚、不受控制的生长以及表面缺陷,使其稳定性和光学性能受到了很大的损害。研究人员在合成量子点时通常会使用表面配体作为封端剂来解决这个问题。本文综述了量子点的优异性能、应用及封端配体的使用。研究了目前使用得最多的几种封端配体3-巯基丙酸、还原型谷胱甘肽、1-硫代甘油和2-巯基乙磺酸钠络合在(CdTe)n(n=6,9)的结合能、络合键长等性质,分析了配体与基底之间的电子转移情况和前线分子轨道,从这些参数当中比较了它们与(CdTe)n(n=6,9)之间的络合稳定性的差距。并且研究了络合之后稳定结构对紫外-可见光的吸收情况,从吸收强度进一步验证络合稳定性特别是电子转移情况的差异。目前,研究人员发现CdTe量子点在L-半胱氨酸作封端剂的情况下有明显的红色荧光色,但是如果在H2O2存在下,L-半胱氨酸就会被催化氧化成L-胱氨酸,然而L-胱氨酸不是CdTe量子点合成的良好配体,导致CdTe量子点的生长受到抑制,红色荧光最终消失。因此该方法有可用于检测生物体内的H2O2并间接检测氧化产生H2O2的葡萄糖。本文通过理论计算分别研究了L-半胱氨酸和L-胱氨酸两种分子在基底(CdTe)n(n=6,9)上的络合情况,研究了稳定络合构型的结合能、络合键长等性质,分析了配体与基底之间的电子转移情况和前线分子轨道,以及稳定络合构型对紫外-可见光的吸收情况。从微观角度探讨它们的络合稳定性的差异,为实验室无标签检测过氧化氢和葡萄糖提供了理论支撑。另外,研究人员发现丁酰胆碱不是CdTe量子点合成的良好配体,加入之后量子点不会产生荧光,当加入丁酰胆碱酯酶之后,丁酰胆碱会被水解成为硫代胆碱,而硫代胆碱却是一种CdTe量子点合成的优良硫代配体,会促使量子点生长发光。因此,可用此方法对丁酰胆碱酯酶的浓度进行检测。本文通过理论计算分别研究了丁酰胆碱和硫代胆碱两种分子在基底(CdTe)n(n=6,9)上的络合情况,研究了稳定络合构型的结合能、络合键长等性质,分析了配体与基底之间的电子转移情况和前线分子轨道,以及稳定络合构型对紫外-可见光的吸收情况。从微观角度探讨它们的络合稳定性的差异,为实验室无标签检测丁酰胆碱酯酶提供了理论支撑。

王俊利[8](2021)在《过渡金属和稀土金属掺杂Al12团簇结构和性质的理论研究》文中研究说明原子团簇科学是在化学和物理学两大基础学科的交汇点发展起来的前沿学科,是当前一个极其活跃的研究热点。原子团簇是指由几个至几百个原子组成的粒径小于或接近1nm的聚集体。它们具有确定的原子组成和明确的几何结构,理论上可以进行准确计算,实验上可以进行精确表征。近年来,具有特殊性质的铝团簇受到了科研工作者的广泛关注。其中,Al-13团簇具有闭合的电子壳层、高度对称的几何结构、和特别的稳定性,表现出“超原子”特性。在此研究基础上,理论和实验研究人员开始关注不同元素掺杂的铝团簇,以考察掺杂铝团簇的生长模式、稳定性规律,其几何、电子结构与物理化学性质之间的关联等。本工作基于密度泛函理论(DFT)计算,系统研究了d区金属元素铪和f区金属元素铈掺杂的铝团簇Al12X(X=Hf、Ce)。结果表明,Al12X(X=Hf、Ce)的基态几何构型分别为单重态和三重态,都呈现二十面体构型,其中杂原子X占据二十面体的一个顶点。通过对Al12X体系的离子势、平均原子结合能、HOMO-LUMO能隙等性质的分析及对比可以发现,掺杂原子的加入使Al12Hf和Al12Ce体系比主体Al13和Al12团簇更加稳定。根据分子轨道计算结果,Hf原子在Al12Hf团簇中贡献4个价电子,使整个体系拥有40个价电子,从而满足Jellium模型的满壳层电子排布而成为幻数团簇,表现出特殊稳定性。然而Ce原子的4f电子在5s5p轨道的屏蔽下,基本不参与团簇成键,更倾向定域在Ce原子上。因此,Al12Ce基态结构具有39个价电子,而其对应的阴离子具有40个价电子,满足幻数团簇的电子排布,从而具有更好的稳定性。此外,我们分析了Al12X(X=Hf、Ce)团簇的态密度与光谱性质。这些结果丰富了我们对40个价电子团簇体系的认识,并且为铝基团簇的深入研究提供了一定的理论基础。

王宇[9](2021)在《过渡金属取代的Keggin型磷钨酸催化还原氮气的DFT计算研究》文中研究表明多金属氧酸盐(Polyoxometalates,POMs)是离散的前过渡金属-氧簇。POMs具有结构确定性、组成多样性等优势,而且其构成元素是周期表中的大部分元素,在医学、磁性、电化学和催化等领域广泛应用。因为POMs能通过改变化学组成调节酸性和氧化还原特性,所以其在催化领域应用最广。采用量子化学计算方法研究POMs催化反应机理,揭示POMs结构与催化性能之间的联系,对设计催化剂有重要意义。近年来,密度泛函理论(Density Functional Theory,DFT)快速发展,促进了POMs在催化领域的理论研究。本论文采用DFT计算方法探究过渡金属元素取代的Keggin型POMs催化还原氮气(N2)生成氨气(NH3)的反应机理。着重探讨其电子结构和催化活性之间的关系,具体研究内容包括以下两个方面:(1)采用DFT M06L泛函计算一系列单过渡金属取代的Keggin型POM-氮气配合物[PW11O39M(N2)]n-(M=Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、W、Re、Os、Ir、Pt、Au和Hg)的分子几何结构,电子结构和可能的反应机理。计算得出的N2分子的吸附能,N-N键长,N-N拉伸频率以及配位的N2部分上的NBO电荷表明MoII-、TcII-、WII-、ReII-和OsII-POM配合物能显着结合并激活惰性的N2分子。电子结构和NBO分析表明,这些POM-氮气配合物中N2分子的端位的N原子相对于桥位N原子具有更多的负电荷。这是由于Jahn-Teller畸变效应导致N2的σ2s*轨道和过渡金属中心的dz2轨道形成有效的重叠。单缺位Keggin型POM配体有五个供体氧原子,可作为二价金属中心的强电子供体。同时,系统地研究了的Re-POM配合物沿远端、交替和酶促路径,直接把N2转化为NH3的催化循环。计算出的三个催化循环的自由能势能面表明,在存在质子和电子供体的情况下,远端路径最有利。(2)将钽(Ta)原子锚定在单Ta取代的Keggin型POM载体上,构成催化氮还原反应(NRR)的同核双原子催化剂(Bi-Atoms Catalyst,BAC)。DFT计算发现,当前研究的BAC中的金属-载体的相互作用主要由成键相互作用决定而不是静电力。此处研究的BAC具有激活惰性N2分子的前沿分子轨道(Frontier Molecular Orbitals,FMOs)的匹配能级。电子结构和几何分析表明,合适的Ta-Ta距离和独特的分子轨道拓扑结构有效地将电子从两个Ta中心的dxy轨道转移到相匹配的N2分子的π*2px空轨道。自由能计算表明,BAC将N2还原为NH3的基本步骤都放热进行。吸附的N2分子独特的倾斜排列,显着降低了吸附的N2分子氢化成N2H中间体的反应自由能,这在大多数催化体系中始终是NRR的决定速率的步骤。

齐帆[10](2021)在《(E)-1-(取代亚苄基)-4-(3-异丙基苯基)缩氨基硫脲衍生物的实验和理论研究》文中提出缩氨基硫脲衍生物因其典型的结构特征和广泛的应用价值吸引了研究者们的注意力。缩氨基硫脲衍生物固有的三齿配位骨架(=NNS―)极易与金属离子螯合形成配合物,形成的配合物通过防止氢氧化物的形成和增加细胞膜的亲和力进一步提高抗癌、抗细菌、抗病毒、抗真菌、抗疟疾等生物活性。本文合成了10种新型(E)-1-(取代亚苄基)-4-(3-异丙基苯基)缩氨基硫脲衍生物,并通过高分辨质谱(HR-MS)、元素分析(EA)、红外光谱(FT-IR)和核磁共振(NMR)技术对它们的结构进行了表征。此外,利用X-射线单晶衍射技术测得了化合物(E)-1-(4-氟亚苄基)-4-(3-异丙基苯基)缩氨基硫脲(化合物1)、(E)-1-(4-甲基亚苄基)-4-(3-异丙基苯基)缩氨基硫脲(化合物4)和(E)-1-(3-氟亚苄基)-4-(3-异丙基苯基)缩氨基硫脲(化合物7)的晶体数据。本文以化合物1和7为例,引入Hirshfeld表面分析了分子间氢键及短接触对晶体堆积的贡献。以化合物3为例,选用B3LYP/6-31+G(d,p)基组优化了分子的几何构型,并将得到的最稳定构型作为后续量化计算的初始构型,此外,通过分子静电势(ESP)、前线分子轨道理论(FMO)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)和电子密度拓扑分析研究了化合物的结构特征及电子属性,这为进一步挖掘缩氨基硫脲衍生物的生物活性奠定了坚实的理论基础。为了考察同一位置上不同取代基和同一取代基在不同位置上对生物活性的影响,本文对合成的10种化合物的抗真菌和抗氧化活性进行了测试,结果表明化合物6对4种测试病菌具有显着的抑制活性且苯环对位上氟原子的引入使得化合物的抑菌活性明显提升,同时,利用分子对接技术模拟了合成的10种化合物与抗真菌受体蛋白1NMT的作用模式;通过体外抗氧化实验发现化合物3具有较好的抗氧化能力;最后,对10种合成化合物的类药性特征及药代动力学参数进行了评估。

二、常见的分子轨道图(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、常见的分子轨道图(论文提纲范文)

(1)新型亚硝酰钌配合物的合成及光动力学性质研究(论文提纲范文)

中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 NO的生理功能
    1.2 外源性NO供体的特性
    1.3 金属配合物型NO供体
        1.3.1 {Fe-NO}~n型配合物
        1.3.2 {Ru-NO}~n型配合物
    1.4 钌配合物与生物大分子的相互作用
    1.5 钌配合物在光动力治疗中的应用
    1.6 本课题的研究意义和研究内容
第二章 新型亚硝酰钌配合物的合成及表征
    2.1 引言
    2.2 实验仪器、试剂及耗材
        2.2.1 实验仪器
        2.2.2 实验试剂与耗材
    2.3 亚硝酰钌配合物的合成及表征
        2.3.1 [Ru(Mal)(NO)Cl_3]配合物的合成及表征
        2.3.2 [Ru(qn)(Lbpy)(NO)Cl]X配合物的合成及表征
        2.3.3 [Ru(qn)(py-NH_2)(NO)Cl]配合物的合成及表征
    2.4 本章小结
第三章 亚硝酰钌配合物的电子结构与光谱性质
    3.1 引言
    3.2 配合物的结构优化及轨道分析
        3.2.1 [Ru(Mal)(NO)Cl_3]配合物的结构优化及轨道分析
        3.2.2 [Ru(qn)(Lbpy)(NO)Cl]X配合物的结构优化及轨道分析
        3.2.3 [Ru(qn)(py-NH_2)(NO)Cl]配合物的结构优化及轨道分析
    3.3 配合物的光谱解析
        3.3.1 核磁振动光谱的计算
        3.3.2 红外振动光谱的计算
        3.3.3 电子吸收光谱的计算
    3.4 本章小结
第四章 亚硝酰钌配合物NO光解离反应的动力学机制
    4.1 引言
    4.2 实验仪器、试剂及耗材
        4.2.1 实验仪器
        4.2.2 实验试剂及耗材
    4.3 实验过程
        4.3.1 时间分辨红外光谱法
        4.3.2 电子顺磁共振光谱法
        4.3.3 荧光光谱法
    4.4 实验结果及讨论
        4.4.1 时间分辨红外光谱分析
        4.4.2 电子顺磁共振光谱分析
        4.4.3 荧光光谱分析
    4.5 本章小结
第五章 亚硝酰钌配合物与生物大分子的相互作用
    5.1 引言
    5.2 实验仪器、试剂及耗材
        5.2.1 实验仪器
        5.2.2 实验试剂与耗材
    5.3 实验过程
        5.3.1 亚硝酰钌配合物与HSA的相互作用
        5.3.2 [Ru(Mal)(NO)Cl_3]配合物与重组铁储藏蛋白的相互作用
        5.3.3 亚硝酰钌配合物与CT-DNA的相互作用
    5.4 实验结论
        5.4.1 亚硝酰钌配合物与HSA的相互作用分析
        5.4.2 [Ru(Mal)(NO)Cl_3]配合物与重组铁储藏蛋白的相互作用分析
        5.4.3 亚硝酰钌配合物与CT-DNA的相互作用分析
    5.5 本章小结
第六章 亚硝酰钌配合物在外源性NO供体研究中的应用
    6.1 引言
    6.2 实验仪器、试剂及耗材
        6.2.1 实验仪器
        6.2.2 实验试剂与耗材
    6.3 实验过程
        6.3.1 亚硝酰钌配合物对Hela细胞的毒性试验
        6.3.2 亚硝酰钌配合物对Hela细胞的成像试验
    6.4 实验结论
        6.4.1 亚硝酰钌配合物对Hela细胞的毒性分析
        6.4.2 亚硝酰钌配合物对Hela细胞的成像分析
    6.5 本章小结
第七章 总结与展望
附录一 配合物的电喷雾电离质谱图
附录二 配合物的单重态和最低三重态部分键长和键角及前线分子轨道图
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
个人简介及联系方式

(2)基于尼罗红衍生物的双光子生物荧光探针的理论研究 ——荧光性能、双光子吸收和水溶性的分子调控(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 荧光探针
    1.2 双光子荧光探针
        1.2.1 双光子吸收(two-photon absorption,TPA)的定义
        1.2.2 双光子吸收机制
        1.2.3 双光子吸收发展和应用
        1.2.4 双光子荧光探针的优点
    1.3 几种常见的有机荧光团
        1.3.1 BODIPY类荧光团
        1.3.2 香豆素类荧光团
        1.3.3 荧光素类和罗丹明类荧光团
        1.3.4 尼罗红荧光团
        1.3.5 其他荧光团
    1.4 本文的研究内容及意义
第二章 理论基础和计算方法
    2.1 密度泛函理论(Density Functional Theory,DFT)
        2.1.1 Hohenberg—Kohn定理
        2.1.2 Kohn-Sham方程
        2.1.3 交换相关能泛函
    2.2 光物理过程基本原理与假设
        2.2.1 光物理过程
        2.2.2 Born-Oppenheimer近似
        2.2.3 Frank-Condon原理
        2.2.4 费米(Fermi)黄金规则
    2.3 非线性光学理论
        2.3.1 非线性光学中极化系数张量元
        2.3.2 单光子吸收理论
        2.3.3 双光子吸收原理
        2.3.4 双光子吸收截面值计算
    2.4 激发态辐射跃迁速率与非辐射跃迁速率
        2.4.1 辐射跃迁速率
        2.4.2 非辐射跃迁速率
    2.5 溶剂模型
        2.5.1 离散介质模型
        2.5.2 连续介质模型
第三章 基于尼罗红衍生物的双光子生物荧光探针的理论研究——荧光性能、双光子吸收和水溶性的分子调控
    3.1 引言
    3.2 研究方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 分子结构设计与优化
        3.3.2 电子结构
        3.3.3 单光子吸收(OPA)和荧光特性
        3.3.4 荧光量子产率、辐射跃迁速率和内转换速率
        3.3.5 双光子吸收(TPA)特性
        3.3.6 溶解自由能
    3.4 结论
第四章 总结与展望
    4.1 总结
    4.2 展望
参考文献
作者简介及在学期间所取得的科研成果
致谢

(5)M-N-C催化剂的量子化学设计及其催化性能预测(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 催化剂在VOC去除中的应用
    1.3 燃料电池阴极催化剂的研究进展
        1.3.1 非金属催化剂研究进展
        1.3.2 贵金属催化剂研究进展
        1.3.3 非贵金属催化剂研究进展
    1.4 DFT在ORR催化剂研究中的应用
    1.5 DFT在污染物降解中的应用
    1.6 选题依据及研究内容
2 实验内容及研究方法
    2.1 实验内容
    2.2 研究方法
        2.2.1 密度泛函理论
        2.2.2 DMol~3模块简介
        2.2.3 模型的建立
3 M-N-C催化剂设计及其ORR性能预测
    3.1 M-N-C催化剂设计与性能预测
        3.1.1 M-N-C催化剂模型设计与优化
        3.1.2 M-N-C催化剂活性分析
    3.2 M-N-C催化剂ORR活性预测
        3.2.1 单金属单原子M-N-C催化剂ORR活性预测
        3.2.2 单金属双原子M-N-C催化剂ORR活性预测
    3.3 本章小结
4 S掺杂M-N-C催化剂设计及其ORR性能预测
    4.1 S掺杂Ni-N-C催化剂的量子化学性质研究
        4.1.1 S掺杂Ni-N-C催化剂模型设计
        4.1.2 S掺杂Ni-N-C催化剂活性位点分析
    4.2 S掺杂Co-N-C催化剂量子化学性质研究
        4.2.1 S掺杂Co-N-C催化剂结构设计
        4.2.2 S在单环上掺杂Co-N-C催化剂量子化学性质对比
        4.2.3 S在双环上掺杂Co-N-C催化剂量子化学性质对比
    4.3 S掺杂Ni-N-C催化剂的ORR活性预测
        4.3.1 单S原子掺杂Ni-N-C催化剂的ORR活性分析
        4.3.2 双S原子掺杂Ni-N-C催化剂的ORR活性分析
        4.3.3 三S原子掺杂Ni-N-C催化剂的ORR活性分析
    4.4 S掺杂Co-N-C催化剂的ORR活性预测
        4.4.1 S在单环上掺杂Co-N-C催化剂的ORR活性分析
        4.4.2 S在双环上掺杂Co-N-C催化剂的ORR活性分析
    4.5 本章小结
5 M-N-C催化剂捕集活化VOC性能研究
    5.1 M-N-C催化剂捕集活化VOC性能研究
    5.2 S掺杂M-N-C催化剂捕集活化VOC性能研究
        5.2.1 S掺杂Ni-N-C催化剂捕集活化VOC性能研究
        5.2.2 S掺杂Co-N-C催化剂捕集活化VOC性能研究
    5.3 本章小结
结论
创新点
参考文献
附录A S掺杂M-N-C上ORR路径反应构型
附录B S掺杂M-N-C吸附VOC的吸附构型
攻读硕士期间发表学术论文情况
致谢

(6)次氯酸荧光探针的合成及应用研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 荧光探针概述
        1.2.1 荧光的发展
        1.2.2 荧光探针
        1.2.3 荧光强度
    1.3 荧光探针的识别机理
        1.3.1 光诱导电子转移
        1.3.2 分子内电荷转移
        1.3.3 激发态分子内质子转移
        1.3.4 荧光共振能量转移
        1.3.5 聚集诱导发光
    1.4 次氯酸荧光探针的研究进展
        1.4.1 次氯酸荧光探针不同识别基团的反应类型
        1.4.2 次氯酸荧光探针的荧光团
    1.5 本论文的设计思路及意义
2 基于氧化脱肟基反应的次氯酸荧光探针的合成及应用
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 主要仪器
        2.2.2 实验试剂
        2.2.3 合成路线
        2.2.4 活性氧和活性氮溶液的制备
        2.2.5 荧光探针检测液的制备
        2.2.6 光谱性能测试方法
        2.2.7 细胞毒性检测实验
        2.2.8 细胞成像实验
    2.3 荧光探针BOX的光谱性质
        2.3.1 BOX在不同溶剂中的光谱响应
        2.3.2 BOX在不同溶剂配比中的光谱响应
        2.3.3 BOX的荧光光谱检测
        2.3.4 BOX检测下限的确定
        2.3.5 pH对BOX加入次氯酸根前后荧光性质的影响
        2.3.6 BOX与次氯酸根反应响应时间的确定
        2.3.7 BOX的选择性
        2.3.8 BOX的抗干扰性
    2.4 荧光探针BOX的机理研究
        2.4.1 荧光探针BOX与次氯酸盐反应后的产物分析
        2.4.2 荧光探针BOX的理论计算研究
    2.5 荧光探针BOX的细胞毒性实验
    2.6 荧光探针BOX的细胞成像
    2.7 本章小结
3 基于氧化不饱和双键反应的次氯酸荧光探针的合成及应用
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 主要仪器
        3.2.2 主要试剂
        3.2.3 合成路线
        3.2.4 活性氧和活性氮溶液的制备
        3.2.5 荧光探针检测液的制备
        3.2.6 光谱性能测试方法
        3.2.7 细胞毒性检测实验
    3.3 荧光探针BON的光谱性质
        3.3.1 BON在不同溶剂中的光谱响应
        3.3.2 BON在不同溶剂配比中的光谱响应
        3.3.3 BON的荧光光谱检测
        3.3.4 BON检测下限的确定
        3.3.5 pH对BON加入次氯酸根前后荧光性质的影响
        3.3.6 BON与次氯酸根反应响应时间的确定
        3.3.7 BON的选择性
        3.3.8 BON的抗干扰性
    3.4 荧光探针BON的机理研究
        3.4.1 荧光探针BON与次氯酸盐反应后的产物分析
        3.4.2 荧光探针BON的理论计算研究
    3.5 荧光探针BON的细胞毒性实验
    3.6 本章小结
4 基于氧化脱氢反应的次氯酸荧光探针的合成及应用
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 主要仪器
        4.2.2 主要试剂
        4.2.3 合成路线
        4.2.4 活性氧和活性氮溶液的制备
        4.2.5 荧光探针检测液的制备
        4.2.6 光谱性能测试方法
        4.2.7 细胞毒性检测实验
    4.3 荧光探针BOA的光谱性质
        4.3.1 BOA在不同溶剂中的光谱响应
        4.3.2 BOA在不同溶剂配比中的光谱响应
        4.3.3 BOA的荧光光谱检测
        4.3.4 BOA检测下限的确定
        4.3.5 pH对BOA加入次氯酸根前后荧光性质的影响
        4.3.6 BOA与次氯酸根反应响应时间的确定
        4.3.7 BOA的选择性
        4.3.8 BOA的抗干扰性
    4.4 荧光探针BOA的机理研究
    4.5 荧光探针BOA的细胞毒性实验
    4.6 本章小结
5 结论与展望
参考文献
附录 化合物结构表征
致谢
作者简介
攻读学位期间发表的学术论文

(7)理论研究几种不同封端剂与CdTe量子点之间的络合特征以及光谱性质(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 量子点介绍
        1.1.1 量子点具有尺寸效应
        1.1.2 量子点具有较大的斯托克斯位移
        1.1.3 量子点具有较强的荧光强度和较窄的光谱宽度
        1.1.4 量子点具有较长的荧光寿命
        1.1.5 量子点具有良好的生物相容性
        1.1.6 量子点具有较强的抗光漂白能力
    1.2 封端剂对量子点的重要影响
        1.2.1 封端剂可以控制量子点的结构
        1.2.2 封端剂可以提高量子点的光学性能
        1.2.3 封端剂可以使量子点表面功能化
    1.3 计算方法
        1.3.1 薛定谔方程
        1.3.2 密度泛函理论
        1.3.3 含时密度泛函理论
    1.4 研究内容与目的
2 CdTe量子点与四种封端剂络合分析
    2.1 引言
    2.2 计算方法
    2.3 计算结果与讨论
        2.3.1 稳定络合构型的结合能与络合键长分析
        2.3.2 稳定络合构型的能级分析
        2.3.3 稳定络合构型的前线分子轨道分析
        2.3.4 稳定络合构型的电子结构分析
        2.3.5 裸碲化镉以及稳定络合构型的紫外-可见吸收光谱分析
    2.4 小结
3 CdTe量子点与L-半胱氨酸和L-胱氨酸的络合分析
    3.1 引言
    3.2 计算方法
    3.3 计算结果与讨论
        3.3.1 稳定络合构型的结合能与络合键长分析
        3.3.2 稳定络合构型的能级分析
        3.3.3 稳定络合构型的前线分子轨道分析
        3.3.4 稳定络合构型的电子结构分析
        3.3.5 裸碲化镉以及稳定络合构型的紫外-可见吸收光谱分析
    3.4 小结
4 CdTe量子点与丁酰胆碱和硫代胆碱的络合分析
    4.1 引言
    4.2 计算方法
    4.3 计算结果与讨论
        4.3.1 稳定络合构型的结合能与络合键长分析
        4.3.2 稳定络合构型的能级分析
        4.3.3 稳定络合构型的前线分子轨道分析
        4.3.4 稳定络合构型的密立根电荷分析
        4.3.5 裸碲化镉以及稳定络合构型的紫外-可见吸收光谱分析
    4.4 小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
在校期间的科研成果

(8)过渡金属和稀土金属掺杂Al12团簇结构和性质的理论研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 团簇的概念及研究现状
        1.1.1 铝团簇的研究进展
        1.1.2 掺杂的铝团簇
    1.2 超原子的概念及研究现状
    1.3 本文研究内容
第2章 理论基础与计算方法
    2.1 闭壳层分子的Hartree-Fock-Roothann方程
    2.2 开壳层分子的Hartree-Fock-Roothann方程
    2.3 电子相关能
    2.4 密度泛函理论(Density Functional Theory,DFT)
    2.5 基组问题
        2.5.1 基组的选择
        2.5.2 基组重叠误差(BSSE)
    2.6 几何结构搜索方法
第3章 过渡金属和稀土金属掺杂的Al_(12)团簇结构和性质的理论研究
    3.1 引言
    3.2 计算方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 Al_(12)Hf团簇的结构特征
        3.3.2 Al_(12)Ce团簇的结构特征
        3.3.3 Al_(12)X(X= Ti、Zr、Hf和Ce)团簇的性质演变
        3.3.4 分子轨道分析
        3.3.5 分子振动光谱
        3.3.6 电子特性
    3.4 小结
第4章 总结与展望
    4.1 总结
    4.2 展望
参考文献
作者简介
致谢

(9)过渡金属取代的Keggin型磷钨酸催化还原氮气的DFT计算研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
        1.1.1 生物固氮
        1.1.2 工业固氮
        1.1.3 氮气还原反应机理
    1.2 过渡金属-氮气配合物
        1.2.1 过渡金属-氮气配位化学
        1.2.2 单原子催化剂
        1.2.3 双原子催化剂
    1.3 多金属氧酸盐的概述
        1.3.1 多金属氧酸盐的结构
        1.3.2 多金属氧酸盐的性质
    1.4 过渡金属取代的多酸配合物
    1.5 本论文的意义与研究内容
        1.5.1 选题意义
        1.5.2 研究内容
第2章 薛定谔方程和密度泛函理论
    2.1 薛定谔方程
    2.2 密度泛函理论
        2.2.1 Tomas-Fermi-Dirac理论
        2.2.2 Hohenberg-Kohn定理
        2.2.3 Kohn-Sham定理
        2.2.4 电子密度
    2.3 交换相关能量泛函
        2.3.1 局域密度近似(LDA)
        2.3.2 广义梯度近似(GGA)
        2.3.3 杂化密度泛函
    2.4 溶剂化效应
第3章 Jahn-Teller畸变促进Keggin型磷钨酸催化还原N_2的DFT计算研究
    3.1 前言
    3.2 计算方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 N_2的吸附
        3.3.2 电子结构
        3.3.3 催化循环的势能面
    3.4 本章小结
第4章 Keggin型磷钨酸负载的双原子催化剂催化还原N_2的DFT计算研究
    4.1 前言
    4.2 模型与计算方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 载体的表面结构
        4.3.2 金属-载体相互作用
        4.3.3 N_2的吸附模式
        4.3.4 反应机理
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历

(10)(E)-1-(取代亚苄基)-4-(3-异丙基苯基)缩氨基硫脲衍生物的实验和理论研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 缩氨基硫脲衍生物的研究进展
    1.3 缩氨基硫脲衍生物的生物活性研究进展
    1.4 本文研究的内容
第二章 (E)-1-(取代亚苄基)-4-(3-异丙基苯基)缩氨基硫脲衍生物的制备及表征
    2.1 实验试剂及仪器
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 (E)-1-(取代亚苄基)-4-(3-异丙基苯基)缩氨基硫脲衍生物的制备及表征
        2.2.1 N-(3-异丙基苯基)硫代氨基脲的合成
        2.2.2 (E)-1-(取代亚苄基)-4-(3-异丙基苯基)缩氨基硫脲衍生物的合成
        2.2.3 (E)-1-(取代亚苄基)-4-(3-异丙基苯基)缩氨基硫脲衍生物的表征
    2.3 本章小结
第三章 (E)-1-(取代亚苄基)-4-(3-异丙基苯基)缩氨基硫脲衍生物的单晶结构
    3.1 (E)-1-(4-氟亚苄基)-4-(3-异丙基苯基)缩氨基硫脲(化合物1)
        3.1.1 单晶培养
        3.1.2 测定的晶体数据
        3.1.3 晶体数据分析
    3.2 (E)-1-(4-甲基亚苄基)-4-(3-异丙基苯基)缩氨基硫脲(化合物4)
        3.2.1 单晶培养
        3.2.2 测定的晶体数据
        3.2.3 晶体数据分析
    3.3 (E)-1-(3-氟亚苄基)-4-(3-异丙基苯基)缩氨基硫脲(化合物7)
        3.3.1 单晶培养
        3.3.2 测定的晶体数据
        3.3.3 晶体数据分析
    3.4 本章小结
第四章 (E)-1-(取代亚苄基)-4-(3-异丙基苯基)缩氨基硫脲衍生物的Hirshfeld表面分析
    4.1 Hirshfeld表面的理论基础
    4.2 3D d_(norm)和2D指纹图的绘制
    4.3 Hirshfeld表面分析的结果
    4.4 本章小结
第五章 (E)-1-(取代亚苄基)-4-(3-异丙基苯基)缩氨基硫脲衍生物的量化计算
    5.1 研究的化合物和采用的软件
    5.2 研究方法
        5.2.1 分子静电势的研究方法
        5.2.2 前线分子轨道和紫外可见吸收光谱的研究方法
        5.2.3 拓扑分析AIM理论的研究方法
    5.3 结果分析
        5.3.1 分子静电势的结果分析
        5.3.2 前线分子轨道和紫外可见吸收光谱的结果分析
        5.3.3 拓扑分析AIM理论的结果分析
    5.4 本章小结
第六章 (E)-1-(取代亚苄基)-4-(3-异丙基苯基)缩氨基硫脲衍生物的生物活性评估
    6.1 抗真菌活性评估
        6.1.1 体外抗真菌活性测试
        6.1.2 分子对接模拟
        6.1.3 结果分析
    6.2 抗氧化活性评估
        6.2.1 体外抗氧化活性测试
        6.2.2 结果分析
    6.3 计算机辅助药物设计
        6.3.1 所需的软件与在线数据库
        6.3.2 结果分析
    6.4 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的科研成果
致谢

四、常见的分子轨道图(论文参考文献)

  • [1]新型亚硝酰钌配合物的合成及光动力学性质研究[D]. 宋璐娜. 山西大学, 2021
  • [2]基于尼罗红衍生物的双光子生物荧光探针的理论研究 ——荧光性能、双光子吸收和水溶性的分子调控[D]. 郭雪慧. 吉林大学, 2021(01)
  • [3]新型半花菁类紫外线吸收剂的性能及应用研究[D]. 张明水. 东北石油大学, 2021
  • [4]苯环桥连的碳杂扩展卟啉的设计、合成及性质研究[D]. 郝梦娣. 上海大学, 2021
  • [5]M-N-C催化剂的量子化学设计及其催化性能预测[D]. 刘碧荷. 大连理工大学, 2021(01)
  • [6]次氯酸荧光探针的合成及应用研究[D]. 任春平. 烟台大学, 2021(09)
  • [7]理论研究几种不同封端剂与CdTe量子点之间的络合特征以及光谱性质[D]. 罗惠. 四川师范大学, 2021(12)
  • [8]过渡金属和稀土金属掺杂Al12团簇结构和性质的理论研究[D]. 王俊利. 吉林大学, 2021(01)
  • [9]过渡金属取代的Keggin型磷钨酸催化还原氮气的DFT计算研究[D]. 王宇. 东北电力大学, 2021(09)
  • [10](E)-1-(取代亚苄基)-4-(3-异丙基苯基)缩氨基硫脲衍生物的实验和理论研究[D]. 齐帆. 西北大学, 2021(12)

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常见的分子轨道图
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