第3期关皓月，等：去氢骆驼蓬碱光谱性质的密度泛函理论研究-47 -
去氢骆驼蓬碱光谱性质的密度泛函理论研究
关皓月，陈玉锋*
(牡丹江师范学院，黑龙江牡丹江157011)
摘要：采用密度泛函理论,M062X 方法， 6-31g ( d )基组，对
进行结构优化，通过
计算 该 的红
,
并和实验
的红
图进行对比，实验和理论 的红 图基
致’说选择的DFT 理论方法是可行的’对 动模进行指认和归属，分析 能级
激发 ’
静电势分布图’对研究
的性
质，提供了理论依据’
关键词：密 函理论； ％分子前线轨道；
静 势
中图分类号:O657.3 文献标识码:A 文章编号:1008-021X ( 2021) 03-0047-02
日船章鱼小丸子Density Functional Theory Study on tUr
St^uctu^r and
Spectral Propertiet of Harmine
Guan Haoyue , Chee Yufeng *
(Mudanjiang Normal University , Mudanjiang 157011, China )
Abstract ： Density functional theory , MO62X method , 6_31g ( d ) basis t is ud to optimize the structure of harmine molecule ,
ihemoeecueaespecieum osobiaoned byoeequencycaecueaioon , and ihemoeecueaespecieum osodenioooed and assogned , and NPA桂花糖怎么做
chaegeeayouiospeeooemed Anaeyzeand deaw iheeeecieosiaiocpoienioaedosieobuioon map , anaeyzeihechaegedosieobuioon ooihe
aiomsconsioiuiongihehaemonemoeecuee.Thecaecueaioon eesueisaeeud iosiudyiheeiieemedo o eeenceooiheoeonioeemoeecueae
oeboiaeeneegyand iheeicoiaioon eonewaeeeengih ooihehaemonemoeecuee.
K y wordt : densoiyouncioonaeiheoey %haemone %oeonioeemoeecueaeoeboiae %moeecueaeeeecieosiaiocpoienioae
去氢骆驼蓬碱(Harmine , HMI )，分子式(C.H z NO )，具有 抗 [1]( 、抗抑郁[2](少 氧化 [3](免 抑制、抗病 作用。HMI 是从
植物 提取的有效成
。 有 的生物活性。不少学者在众多 物碱的抗 活性研究中，发现HMI 对胃癌、结 、 和
有 的抑制作用*5*。密 函理论(Density
functional theory,DFT) 研究 结构性 能量信息的 化学计算方法，理论计算 验数据相结 被用研究 结构和振动 傅叶变换红：谱(Fou —er transform infrared spectroscopy , FTIR)能够对分子结构 进行分析和 ，具有样 耗少、 点⑺9*。 原
将
的红 物质，当红 的 满足物质
就业英语
基 动能级跃迁 条件时， 能吸收一红 的能量，从 偶 的变化。
1 论计算与
本文
化学计算采用的是密 函理论(DFT )在M062X/6-31g (d )的水平下 的。利 Guassian09 件包对
进行结构优化和 计算， 因为
0.947[10]O 静势、 动属分析借助GaussView6.0 程序 。 购 aladdin 化学试剂公司(样 为98%)O 验采 世尔(Thermo Fisher Scientific )公司的 is10 傅 叶变换红
的红 。
2结果与讨论2.1分子结构优化
通过M062X/6-31g ( d )对HMI 分子的结构进行优化后，计
算结果无 ，表明优化后的分子结构稳定。经过计算优化的
结构如图1 。
图1去氢骆驼蓬碱分子优化图
Fig. I Optimized molecular structure oX Harmine
HML
，甲基位 上
氮的邻位，在苯环上具有甲氧基取代基[11]。表1为HMI 分子
结构参数，从该 的键 据可以看出，C2-C3和C4-C5键 长均为0.139 nm ，而C1-C6键长为0.145 nm ，比其它碳碳单键 的键 ， 甲氧基取代基的存在。C1-O24-C25键角为117杭。。从二面角数据可看出只有C8-C9-C18-H19、 C8-C9-C18-H20、C10-024-C25-H27 和 C10-024-C25-H28 的二面角为 60°, 的如 C2-C3-C4-C7、C4-C7-C8-C9、C3-C2-C 1-024 和 C2-C1- O24-C25 等二面角均为 180°和 0°。计 算结 HMC 的结构为 平 结构'
收稿日期：2020—1-05
基金项目：黑龙 高校基本科研业务费重点项目(1355ZD002)； 2019年牡丹江师范学院科研项目(QN2019001, QN2019002) ；2019 师 学院教学改革项目(19-XJ21022)作者简介：关 (1995#), 研究生，从 论与计算化学研究；通信作者：陈玉锋(1980#)，副教授，主要从事理论与计算化学研究
'
中国石油大学山东化工
SHANDONG CHEMICAL IDUSTRY
・48・2021年第50卷
表1去氢骆驼蓬碱分子结构参数
Tabye1Moyecuyaesteuctueepaeameteesofhaemone
键
键长
(B)/nm
键
键角
(A)/。
键
二面角
(D)/。
C1C20.139C1C2C3117.6C1C2C3C4-0.00
C2C30.139C2C3C4122中C2C3C4C50.00 C3C40.142C3C4C5118.9C3C4C5C6-0.00 C4C50.139C4C5C6119.9C2C3C4C7180.00 C5C60.139C3C4C7106.6C3C4C7C8-0.00 C6C10.145C4C7C8106.5C4C7C8C9180.00
C7C80.140C7C8C9121中C7C8C9C180.00
C8C90.139C8C9C1089中0C8C9C10C11-0.00
C9C100.131C9C10C1194.40C6C1C2H12180.00
二氧化碳
C10C110.139C1C2H12119.4C3C4C5H13-180.00
C2H120.109C4C5H13120中C4C5C6H14-180.00 C5H130.109C5C6H14119.4C8C9C10H15180.00
C6H140.109C9C10H15145.5C9C10C11H16-180.00
C10H150.109C10C11H16120.8C7C8C9N170.00
C11H160.109C8C9N17119.9C7C8C9C18-180.00
C9N170.133C8C9C18121.3C8C9C18H19-60.08
C9C180.150C9C18H19111.3C8C9C18H2060.03
C18H190.109C9C18H20111.3C8C9C18H21179.98
C18H200.109C9C18H21109.1C1C2C3N22179.99
C18H210.109C2C3N22129.3C2C3N22H230.00
C3N220.138C3C22H23125.3C3C2C1O24179.99
N22H230.100C2C1024115.1C2C1O24C25179.95
C1O240.135C1O24C25117.9C1O24C25H26-179.94
O24C250.141C24C25H26106中C1O24C25H27-61.07
C25H260.108C24C25H27111.4C1O24C25H2861.19
C25H270.109C24C25H28111.4
C25H280.109
什么叫做情商
2.2振动
2了78动模
峰的未、红外强动归属，图2为
论计算和实验的红图，对图信息丰富的400至1800cm-波段范围内的特征峰进行了指认和归属’
图2去氢骆驼蓬碱实验测得与计算所得的红外光谱对比Fog.2Eipeeomentayand Caycuyated Cnfeaeed ofhaemone
主要的振动模式有：1732中9cm-归属于U引味骨架中的苯环变形振动和C-H面内弯曲振动。在1344.39cm-处归属于C -0伸缩振动对应于实验光谱1280cm-处,1217.92cm-处归属于甲氧基面内弯曲变形,1484.01cm-处归属于N-C伸缩，在1370.94cm-处归属于C-H面内弯曲和N-H面内弯曲在1541.29cm-处归属于甲基面内弯曲，在341.04cm而处归属于N-H面外弯曲。在1668.54cm而处归属于毗睫环反对称伸缩与实验测得的1564cm-处出锋位置符合良好°去氢骆驼蓬碱分的实验论计算红动峰基，所使的理论方法是可行的。为的进一步研究了提供理论依据。
表2去氢骆驼蓬碱计算频率、振动归属
Tabye2!Caycuyatoon feequencyand vobeatoon a s ognmentofHaemone 模式
标度频率
gcm-1
标
gcm-1
强度I说明
Q783701.163505.0071.044*(N22-C)
Q703134.892967.7436.183*(C25H3)
Q683069.332906.6640.212*(C18H3)；*(C25H3) Q673069.192906.5233.305*(C18H3)
Q661732.291640.48291.0228(C-H)；环变形
Q641668.541580.1149.328*(ROg)
Q631663.631575.4633.548变
Q601541.491459.7949.572+(C25H3)
Q581526.691445.7886.1438(C25-H3)
Q541484.011405.36106.036环变形；+(N22-C)
Q511376.411303.4680.8958(N22-H)
Q501370.641298.0091.5838(C-H)
Q491350.221278.66100.13*(ROg)
Q481344.891273.61196.175*(C-0)；8(C-H)
Q461282.271214.3144.3228(C-H)
Q451260.031193.2567.01
*(N22-Ring)；
*(O24-CH3)
Q431217.921153.37110.8018(C25H3)；8(C-H)
Q30863.83818.0534.102+C-H)
Q20591.85560.4840.4变；8(C-O)
Q12341.04522.9648.226+(N22-H)注:v不动;(不曲振动;+面外弯曲振动
2.3分子分
分子前线轨道理论于1952年由化学家福井谦一提出的解释化学成键规律的理论工-3*，前线分子轨道包括能量最高的电据HOMO，该上的能高所受束，最活泼；能量最低的未LUMO能，易接受电)14*。的失和能力反多间化学性质°通过MO62X/6-31g(d)计算了的最高占据轨道！HOMO)和空(LUMO)如图3，能级差为)E =6.87eV，根据能隙值，计算了激发上：的理论能量，激发线的理论，理论激发线波长,= 189.82nm。
图3HOMO和LUMO
Fog.3ThepyotofHOMOand LUMOofhaemone
(下转第59页
)
第3期镖彩霞，等：纳米银及其复合材料修饰电极的电催化性能研究进展-59-
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*■2^2222222222222222222222222222222222222222222222^2
(上接第48)
2.4分子势分析结婚请柬
分子静电势！mep)[15]能够清晰的反映分子轮廓和电荷的，核和中心原子核在空间某点的静电势。常被反应性质和探究核反应过程的工。别和反应活性的法，通过不同颜色部位的可基底和原子的配位或吸。
化结构后对其静电势进行分析，去
静电势3D图如图4。图红色
部位，容易受核试剂的进攻；蓝色部位，容易受试剂的进攻。该静电势有14大点，极大点是23H原子，极大能量为49.414kcaOmoi，有11点，点的位置是17N原子，极小值能为-39.923kcaOmoO
图4分子势3D图
Fig.43D plots of MEP of harmine
3论与结论
通过密函理论对进行结构优化以及频率计算，得到了的结构参数、红，并对动模式进行了归属。实验计算的对比，的论计算和实验的红基
。经过计算了LUM0-H0M0能隙值(ELUMO-EH0M0=0.2524a.u.)论激发,=189.82nm，该分静电势有14大点，极大点是23H原子，极大值能量为49.414kcaOmoi，有11点，点的位置是17N原子，能为-39.923kcaOmoO为研究去的性质和反应原理提供了重要依据。
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