甾类化合物的红外溶剂效应研究及苯酞溶剂效应的理论初步研究

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本文采用红外光谱法(FT-IR)测定了甾类化合物醋酸甲羟孕酮(Medroxyprogesterone Acetate, MPA)和醋酸甲地孕酮(Megestrol Acetate,MA)在一元溶剂和二元溶剂体系中各羰基伸缩振动谱带(υ(C=O)),研究了各羰基伸缩振动谱带的峰位变化规律,探讨了MPA和MA在不同溶剂中的溶剂-溶质相互作用。通过改变各组二元溶剂体系(四氯化碳/环己烷、氯仿/环己烷、乙醇/环己烷和异丙醇/环己烷)中极性溶剂与基础溶剂的浓度比,研究了MPA和MA的各羰基伸缩振动谱带(υ(C=O))在峰位的变化规律和溶质-溶剂作用归属。结果表明, MPA和CCl4形成了1:1的氢键缔合物,而MA和CCl4无此缔合作用; MPA和MA与氯仿都形成了1:3的氢键缔合物;MPA和MA与乙醇或异丙醇形成了1:3的氢键缔合物。还考察了MPA和MA在19种单溶剂中的羰基伸缩振动谱带(υ(C=O))的变化规律,利用一些溶剂参数和MPA和MA的υ(C=O)作了相关性的研究,并探讨了各溶剂参数方程的适用性。选用的单溶剂参数包括溶剂接受数AN值、Brownstein参数S值、Dimroth and Reichart参数ET(30)值和Schleyer参数G值;多溶剂参数则选用swain参数Aj和Bj及纤线性溶剂化能关系式(LSER)。结果表明单溶剂参数中与溶质υ(C=O)的相关性以G值最好,S值次之,AN值相关性良好, ET(30)值相关性较差;而多溶剂参数与溶质υ(C=O)也有较好的相关性,并通过LSER的分析验证了谱带归属的正确性。本文还采用DFT下的B3LYP/6-31+G(d)水平和自洽反应场SCRF模型协同作用对苯酞在氯仿溶剂中的溶剂效应进行了初步的理论研究。结果表明溶剂效应对苯酞的构型、原子电荷分布以及能量等性质的变化具有一定的影响,并且在氯仿溶剂中,苯酞和氯仿之间形成了强氢键作用,并且氢键缔合作用是自发进行的过程。B3LYP/6-31+G(d)水平校正计算所得的各状态下的苯酞羰基伸缩振动频率与实验结果相一致,验证了理论研究和实验研究的结果的一致性。
摘要第4-6页
ABSTRACT第6-8页
第一章 前言第12-20页
    1.1 溶剂效应第12-13页
    1.2 光谱技术研究溶剂效应的现状第13-16页
        1.2.1 X-衍射、UV 和 NMR 测试技术第13-14页
        1.2.2 红外光谱测试技术第14-16页
            1.2.2.1 一元溶剂体系第14-15页
            1.2.2.2 二元溶剂体系第15-16页
    1.3 理论计算法研究溶剂效应的现状第16-18页
    1.4 本论文研究的目的和内容第18-20页
第二章 MPA 和 MA 在二元溶剂体系中的溶剂效应研究第20-40页
    2.1 前言第20-21页
    2.2 实验部分第21-22页
        2.2.1 仪器和试剂第21页
        2.2.2 二元溶液配制第21页
        2.2.3 红外光谱测定第21页
        2.2.4 谱图与数据处理第21-22页
    2.3 结果与讨论第22-38页
        2.3.1 吸收谱带的归属第22-24页
        2.3.2 四氯化碳/环己烷体系第24-27页
            2.3.2.1 MPA 羰基谱带位移规律第24-26页
            2.3.2.2 MA 羰基谱带位移规律第26-27页
        2.3.3 氯仿/环己烷体系第27-31页
            2.3.3.1 MPA 羰基谱带位移规律第27-29页
            2.3.3.2 MA 羰基谱带位移规律第29-31页
        2.3.4 乙醇/环己烷和异丙醇/环己烷体系第31-38页
            2.3.4.1 MPA 羰基谱带位移规律第32-35页
            2.3.4.2 MA 羰基谱带位移规律第35-38页
    2.4 小结第38-40页
第三章 MPA 和 MA 在一元溶剂中的溶剂效应研究第40-67页
    3.1 前言第40页
    3.2 实验部分第40-41页
        3.2.1 仪器第40页
        3.2.2 试剂的准备第40页
        3.2.3 一元溶液配制第40页
        3.2.4 红外光谱测定第40-41页
        3.2.5 谱图与数据处理第41页
    3.3 结果与讨论第41-66页
        3.3.1 19 种溶剂中 MPA 羰基的红外光谱第41-44页
        3.3.2 MPA 羰基伸缩振动谱带与单溶剂参数方程的相关分析第44-52页
            3.3.2.1 羰基伸缩振动频率与 AN 的相关分析第44-47页
            3.3.2.2 羰基伸缩振动频率与 S 值的相关分析第47-48页
            3.3.2.3 羰基伸缩振动频率与 ET(30)值的相关分析第48-50页
            3.3.2.4 羰基伸缩振动频率与 G 值的相关分析第50-52页
        3.3.3 MPA 羰基伸缩振动谱带与多溶剂参数方程的相关分析第52-54页
            3.3.3.1 羰基伸缩振动频率与 Swain 二元参数溶剂方程的相关分析第52-53页
            3.3.3.2 羰基伸缩振动频率与线性溶剂化能关系式(LSER)的相关分析第53-54页
        3.3.4 19 种溶剂中 MA 羰基的红外光谱第54-57页
        3.3.5 MA 羰基伸缩振动谱带与单溶剂参数方程的相关分析第57-64页
            3.3.5.1 羰基伸缩振动频率与 AN 的相关分析第58-59页
            3.3.5.2 羰基伸缩振动频率与 S 值的相关分析第59-61页
            3.3.5.3 羰基伸缩振动频率与 ET(30)值的相关分析第61-62页
            3.3.5.4 羰基伸缩振动频率与 G 值的相关分析第62-64页
        3.3.6 MA 羰基伸缩振动谱带与多溶剂参数方程的相关分析第64-66页
            3.3.6.1 羰基伸缩振动频率与 Swain 二参数溶剂方程的相关分析第64页
            3.3.6.2 羰基伸缩振动频率与线性溶剂化能关系式(LSER)的相关分析第64-66页
    3.4 小结第66-67页
        3.4.1 单溶剂参数方程第66页
        3.4.2 多溶剂参数方程第66-67页
第四章 苯酞与氯仿相互作用理论初步研究第67-76页
    4.1 前言第67页
    4.2 理论计算第67-68页
    4.3 结果与讨论第68-75页
        4.3.1 构型变化第68-70页
        4.3.2 能量变化第70-71页
        4.3.3 羰基伸缩振动频率第71-73页
        4.3.4 NBO 分析第73-75页
    4.4 小结第75-76页
第五章 结论与展望第76-78页
    5.1 结论第76-77页
    5.2 展望第77-78页
参考文献第78-84页
攻读硕士期间发表的论文第84-85页
致谢第85页
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