DFT方法研究基于脲及硫脲衍生物的陰離子受體

耿瑋宏，王亞茹，李 夏，張瑞紅，王炳強

(山西師范大學 化學與材料科學學院，山西 臨汾 041000)

DFT方法研究基于脲及硫脲衍生物的陰離子受體

耿瑋宏，王亞茹，李 夏，張瑞紅，王炳強*

(山西師范大學 化學與材料科學學院，山西 臨汾 041000)

采用密度泛函理論(DFT)模擬了兩個基于脲和硫脲衍生物的受體分子對鹵素陰離子的識別過程.結構優化表明基于脲衍生物的受體分子1最穩定構象為“反反”構象，分子內部形成穩定的Cα-H…O=C分子內氫鍵；而基于硫脲衍生物的受體分子2，不能形成分子內氫鍵，最穩定構象為“反順”構象.受體1、2與鹵素陰離子F-、Cl-可形成穩定的雙氫鍵復合物，在此過程中，受體2經歷了由“反順”構象到“反反”構象的異構化過程.結構和能量分析表明，1、2受體分子與F-離子間的氫鍵強度遠大于其與Cl-離子間的氫鍵；另一方面，受體2與陰離子間的氫鍵明顯強于受體1，這是由于硫脲基N-H鍵具有更強的酸性.此外，對受體分子、氫鍵復合物及去質子化產物的吸收光譜計算結果表明，受體與F-離子作用可產生明顯的吸收光譜紅移，而與Cl-離子的作用對光譜影響較小.

脲；硫脲；陰離子受體；密度泛函理論

隨著陰離子在催化化學、環境化學、醫藥與生命科學等領域所扮演的角色愈加重要，對陰離子的檢測、分離和識別顯得更具研究和應用價值.因此，設計并合成對特定陰離子具有高親和性、高選擇性的受體已經成為當前的研究熱點[1-2].受體與陰離子之間的識別主要是通過非共價……