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基于Gaussian、ECOSAR模型的紫外/次氯酸体系降解含卤阻燃剂的产物预测与毒性评估
1
作者 卢志磊 范勇杰 +3 位作者 陈洁洁 杨婧 吴春山 孙启元 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期82-91,共10页
含卤阻燃剂广泛应用于各类电子产品的生产,难降解且具有生物毒性.在生产和使用过程中,部分含卤阻燃剂会残留在水体并排放到水环境造成累积污染,威胁水环境安全,亟需探寻有效的降解去毒方法.本研究通过Gaussian与ECOSAR模型预测了四氯双... 含卤阻燃剂广泛应用于各类电子产品的生产,难降解且具有生物毒性.在生产和使用过程中,部分含卤阻燃剂会残留在水体并排放到水环境造成累积污染,威胁水环境安全,亟需探寻有效的降解去毒方法.本研究通过Gaussian与ECOSAR模型预测了四氯双酚A(TCBPA)、四溴双酚A(TBBPA)、十溴二苯乙烷(DBDPE)等3种典型含卤阻燃剂在紫外/次氯酸(UV/Cl)体系中的光催氧化降解路径与产物毒性.结果表明,UV/Cl体系中的含氯自由基(RCS)与羟基自由基(·OH)易攻击阻燃剂分子结构上键能较低、Fukui指数较高的位点,促使C—Cl键、C—Br键、C—C键等因为受到攻击而断裂,进而降解阻燃剂.同时,利用ECOSAR模型评估发现降解产物的急性毒性LC_(50)-96 h均低于100 mg·L^(-1),佐证了UV/Cl体系对含卤阻燃剂降解的有效性,并降低其环境危害.因此,采用Gaussian计算、ECOSAR模型相结合的分析方法,能够更加便捷地预测阻燃剂降解路径与产物毒性特征,为深入揭示UV/Cl体系光催氧化降解含卤阻燃剂机理提供新思路. 展开更多
关键词 GAUSSIAN fukui指数 ECOSAR模型 含卤阻燃剂 紫外/次氯酸 生物毒性
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甜味化合物天冬氨酰苯丙氨酰甲酯及其类似物的量子化学研究 被引量：1
2
作者 张士国 《滨州师专学报》 2003年第2期31-35,共5页
用量子化学计算从头算的HartreeFock方法,在6-31G基组水平上,对甜味剂天冬氨酰苯丙氨酰甲酯Aspartame及其类似物H—(S)—Asp(1R,2R)—c6Phe—OMe进行了研究.经几何优化得到了它们的稳定构象.用Fukui指数分析了分子中原子的反应性.根据... 用量子化学计算从头算的HartreeFock方法,在6-31G基组水平上,对甜味剂天冬氨酰苯丙氨酰甲酯Aspartame及其类似物H—(S)—Asp(1R,2R)—c6Phe—OMe进行了研究.经几何优化得到了它们的稳定构象.用Fukui指数分析了分子中原子的反应性.根据分子的结构特征对甜味剂与受体的作用模式进行了分析. 展开更多
关键词 甜味化合物 天冬氨酰苯丙氨酰甲酯 类似物 量子化学计算 从头算 fukui指数 分子构象
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几种苯并咪唑衍生物缓蚀性能的DFT研究
3
作者 裴玲 张海霞 《德州学院学报》 2015年第2期33-39,共7页
采用量子化学密度泛函理论(DFT)/B3LYP方法在6-311+G(d,p)水平上对2-苯基-苯并咪唑(A)、2-(4-甲基苯基)-苯并咪唑(B)、2-(4-氨基苯基)-苯并咪唑(C)、2-(4-一甲氨基苯基)-苯并咪唑(D)、2-(4-二甲氨基苯基)-苯并咪唑(E)5种苯并咪唑衍生物... 采用量子化学密度泛函理论(DFT)/B3LYP方法在6-311+G(d,p)水平上对2-苯基-苯并咪唑(A)、2-(4-甲基苯基)-苯并咪唑(B)、2-(4-氨基苯基)-苯并咪唑(C)、2-(4-一甲氨基苯基)-苯并咪唑(D)、2-(4-二甲氨基苯基)-苯并咪唑(E)5种苯并咪唑衍生物缓蚀性能与结构之间可能存在的关系进行了研究,用Fukui指数分析了分子中反应活性位点.全局活性参数最高占据轨道能量(EHOMO)、能隙(△E)、电负性(x)及电子转移数(ΔN)表明5种物质的缓蚀性能顺序为E>D>C>B>A.通过缓蚀剂分子质子化能(PA)分析,可以认为苯并咪唑类缓蚀剂在酸性环境中是以其吡啶N发生质子化形式存在,且通过咪唑环上大π键与金属之间发生作用. 展开更多
关键词 苯并咪唑衍生物 缓蚀剂 密度泛函理论 fukui指数
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三聚氰胺对金属(Ⅱ)卟啉反应活性影响的概念密度泛函研究 被引量：7
4
作者 钟爱国 李柏林 +1 位作者 闫华 戴国梁 《分子科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期213-218,共6页
选取8个典型的二价金属卟啉MP(M=Ca,Mg,Zn,Cu,Ni,Fe,Co,Mn)与三聚氰胺(L)形成轴向金属配合物(L-MP),应用概念密度泛函工具,系统地计算和比较了L键合前后对其结构和反应性质的影响.结果表明:除钙的特别不稳定物外,L配体对其余6种MP的结... 选取8个典型的二价金属卟啉MP(M=Ca,Mg,Zn,Cu,Ni,Fe,Co,Mn)与三聚氰胺(L)形成轴向金属配合物(L-MP),应用概念密度泛函工具,系统地计算和比较了L键合前后对其结构和反应性质的影响.结果表明:除钙的特别不稳定物外,L配体对其余6种MP的结构影响较小,它们有较高的化学势指数和较低的总化学硬度而趋向配体的解离;与铁卟啉能形成最稳定的轴向配合物,电子由配体N原子流向铁,中心铁的亲核Fukui指数值大于体系里其他原子的Fukui指数,且发生符号改变.在这些典型的赤道键合配合物中,金属M、配体N之间的二级微扰相互作用能,自然电荷布局以及概念密度泛函指数等方面,存在着一系列线性关系.以上结果可为体内三聚氰胺致结石提供新的启示. 展开更多
关键词 三聚氰胺 金属卟啉配合物 概念DFT fukui指数
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几种新型双吡唑衍生物缓蚀性能的理论研究 被引量：2
5
作者 裴玲 李大枝 +1 位作者 张会明 张士国 《计算机与应用化学》 CAS 2015年第3期333-336,共4页
通过量子化学计算中的密度泛函理论(DFT)/B3LYP方法在6-311+G(d,p)水平上对3种新型双毗唑衍生物5,5'-二甲基-4-乙酯基-1'氢-1,3'-二吡唑(Bipl)、1,1',5,5'一四甲基-1氢,1'氢-3,3'-二吡唑(Bip2)和3-(溴甲基)... 通过量子化学计算中的密度泛函理论(DFT)/B3LYP方法在6-311+G(d,p)水平上对3种新型双毗唑衍生物5,5'-二甲基-4-乙酯基-1'氢-1,3'-二吡唑(Bipl)、1,1',5,5'一四甲基-1氢,1'氢-3,3'-二吡唑(Bip2)和3-(溴甲基)-5,5'-二甲基-1'氢-1,3'-二吡唑(Bip3)的缓释性能与结构关系进行了研究。用Fukui指数分析了分子中反应活性位点。结果表明全局活性参数最高占据轨道能量(E_(HOMO))、偶极矩(μ)、电负性(X)及电子转移数(△N)与缓释性能有良好的关系。缓蚀性能的理论评价结论与实验结果相吻合。 展开更多
关键词 双吡唑衍生物 缓蚀剂 密度泛函理论 fukui指数
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有机膦酸阻垢剂与方解石晶体相互作用的DFT研究 被引量：1
6
作者 张曙光 王风云 《计算机与应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1489-1492,共4页
用周期性边界条件下的密度泛函方法,模拟计算了6种有机膦酸阻垢剂[氨基三亚甲基膦酸(ATMP)、甲胺二亚甲基膦酸(MADMP)、甘氨酸二亚甲基膦酸(GDMP)、乙二胺四亚甲基膦酸(EDTMP)、羟基亚乙基二膦酸(HEDP)、氨基亚乙基二膦酸(AEDP)|与方解... 用周期性边界条件下的密度泛函方法,模拟计算了6种有机膦酸阻垢剂[氨基三亚甲基膦酸(ATMP)、甲胺二亚甲基膦酸(MADMP)、甘氨酸二亚甲基膦酸(GDMP)、乙二胺四亚甲基膦酸(EDTMP)、羟基亚乙基二膦酸(HEDP)、氨基亚乙基二膦酸(AEDP)|与方解石(104)晶面的相互作用。结果表明,有机膦酸分子与方解石(104)晶面的结合能排序为ATMP>EDTMP>HEDP>GDMP>AEDP>MADMP。电荷、亲核Fukui指数计算数据表明,膦羧基以及羧基上的氧原子供电子能力很强,与晶面Ca^(2+)之间存在强静电相互作用,是阻垢剂的活性中心。 展开更多
关键词 密度泛函理论 周期性边界条件 有机膦酸 方解石 亲核fukui指数 结合能
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基于Guassian、Multiwfn及ECOSAR的氮磷系阻燃剂在UV/PDS体系中的降解路径及产物毒性预测研究
7
作者 陈洁洁 范勇杰 +4 位作者 杨婧 蔡开聪 郑育毅 王菲凤 孙启元 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期39-48,共10页
氮磷系阻燃剂作为一类新兴无卤阻燃剂被广泛应用,但其在环境中难降解,紫外活化过二硫酸钠(UV/PDS)高级氧化技术能有效降解结构复杂的有机污染物.为探究氮磷系阻燃剂在UV/PDS氧化体系的降解路径,本研究选取3种典型氮磷系阻燃剂9,10-二氢... 氮磷系阻燃剂作为一类新兴无卤阻燃剂被广泛应用,但其在环境中难降解,紫外活化过二硫酸钠(UV/PDS)高级氧化技术能有效降解结构复杂的有机污染物.为探究氮磷系阻燃剂在UV/PDS氧化体系的降解路径,本研究选取3种典型氮磷系阻燃剂9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)、三聚氰胺(Melamine)及磷酸三苯酯(TPP)为降解目标物.首先利用Guassian模型结合Fukui指数推测了UV/PDS体系中HO·和SO_(4)·^(-)自由基与阻燃剂发生反应的位点及其相应的降解路径,通过分析DOPO及其降解产物的质谱数据验证了所推测降解路径的合理性,并进一步利用ECOSAR模型进行降解产物的毒性预测.结果表明,各氮磷系阻燃剂键能较低的位点与Fukui指数较高的位点相吻合,UV/PDS反应体系中的自由基主要通过攻击苯环上的碳氢键(键能较低的位点)来降解氮磷系阻燃剂,DOPO降解的质谱分析数据表明,依据低键能位点推测的降解产物与质谱鉴定结果相一致.同时利用ECOSAR模型评估发现,降解产物毒性普遍低于阻燃剂母体.因此,本研究采用模型预测阻燃剂降解路径与产物毒性的方法便捷有效,可为光催化降解复杂结构有机物的研究提供理论依据. 展开更多
关键词 氮磷系阻燃剂 降解路径 Guassian模型 ECOSAR fukui指数
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