基于DMF溶液體系溶劑化過程和理論研究.pdf

1、隨著溶液理論的深入研究,溶液化學(xué)引起了人們的廣泛關(guān)注。從分子水平研究溶液的性質(zhì)例如離子-離子間締合、離子-分子間溶劑化和溶劑的微觀結(jié)構(gòu)等,對現(xiàn)代生物化學(xué)發(fā)展具有重大的指導(dǎo)意義,它將有助于溶液與生物環(huán)境中離子運動控制研究的發(fā)展,在溶液分子的空間結(jié)構(gòu)、材料科學(xué)和生命科學(xué)等方面也有著重要的作用。本文在總結(jié)前人工作的基礎(chǔ)上,基于DMF溶液體系,以研究溶液中分子-離子間和離子-離子間的作用為目的,結(jié)合紅外光譜技術(shù),熒光光譜技術(shù)和量子化學(xué)理論對相關(guān)

2、體系溶劑中離子-分子間的締合及溶劑化過程進(jìn)行研究,主要研究內(nèi)容如下:
　　 1.采用紅外光譜技術(shù)對N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亞砜溶劑與無機鹽形成溶液體系過程進(jìn)行研究。通過對譜圖中出現(xiàn)溶劑化新峰的分析和計算探討了溶液中離子-分子間的作用對溶劑分子化學(xué)鍵的影響。結(jié)合量子化學(xué)計算得到溶劑化結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化構(gòu)型并驗證了溶劑分子化學(xué)鍵的變化。
　　 2.通過紅外光譜圖中硝酸根離子和高氯酸根離子締合峰的判斷討論了溶液中離子-離子間的締

3、合作用對溶劑化過程的影響。對譜圖中溶劑化特征峰譜帶和締合峰譜帶進(jìn)行對比證實溶液中離子間作用影響著離子與分子間的作用。運用量子化學(xué)計算手段模擬和證實了陰離子在溶液中的締合作用,通過對DMSO自身締合分子的研究,模擬出溶劑分子間形成的分子簇。
　　 3.利用紅外光譜技術(shù)分別討論了溶劑的溶劑化過程中質(zhì)子和非質(zhì)子溶劑的變化。通過對質(zhì)子溶劑氫鍵形成的變化和非質(zhì)子溶劑自身化學(xué)鍵的改變研究了離子溶劑化過程中溶劑分子的作用,應(yīng)用量子化學(xué)計算驗證

4、了不同溶劑離子-分子作用的微觀結(jié)構(gòu)的變化。
　　 4.結(jié)合量子化學(xué)計算研究溶劑化過程中分子結(jié)構(gòu)和熱力學(xué)性質(zhì)的變化。討論了陰離子對溶劑化分子簇作用的影響,并對溶劑分子簇進(jìn)行模擬計算,得出了溶劑化過程中離子-分子和分子-分子的作用次序。
　　 5.通過溶劑分子分子熒光光譜圖的變化,分析了不同溶劑分子-離子間作用對熒光產(chǎn)生的影響。根據(jù)其分子軌道電子云的變化,從理論上解釋離子-分子間作用的分子熒光光譜的變化以及熒光產(chǎn)生的機理。<