芳基多烯类席夫碱分子性能中结构因素的共同影响规律的研究

A series of Schiff base synthesized in this project, whose chemical structures are comfirmed, and corresponding spectroscopic properties are measured. With quantum-chemical method, topologic chemical method and physical organic method, the charateristic parameters of the model compounds are extracted. The spectroscopic properties of compounds with repeat unit and certain a substituent varied are studied, and the relation between the sustituent and the repeat unit is found. Those results are analysized further, and the correlation between the sustituent effect and the repeat unit is founded, and then the collective effect of substitent and repeat unit on spectroscopic properties of model compounds is studied. The correlation equation is builded,and is applied to the study on property of other compounds. This research will promote the studies on the quantitative relation between molecular structure and property（QSPR）, and provide a theoretical basis for molecular design of organic functional materials.

本项目拟设计合成一系列芳基多烯醛缩芳胺类席夫碱，确定其结构，并测定相关光谱性质。采用量子化学、拓扑化学和物理有机化学等方法，提取模型化合物中分子结构特征参数；研究模型化合物分子的光谱性质中单个芳环取代基和重复单元数变化所引起的变化规律，探明不同苯环上取代基与重复单元数之间的相互关系；分析相关结果，确立模型化合物分子的性能中取代基与重复单元数之间相互作用的表示形式，进而研究模型化合物光谱性质中取代基效应和重复单元数的共同影响规律；构建相关模型，并加以应用。本研究将推进有机化合物结构与性能之间的定量关系研究（QSPR），并为有机功能材料分子的设计提供可靠的理论依据。

化合物性能与其分子结构之间的定量关系一直是化学家倍感兴趣的研究领域。已有的研究成果或侧重于研究取代基种类变化对化合物性能（活性）的影响规律，或侧重于研究分子结构中重复单元数对同系物分子的性能（活性）的影响规律。同时考察两种结构因素对整个分子某种性能（活性）影响规律的研究相对较少。因此，化合物性能（活性）中分子结构递变的影响规律有待进一步深入研究。. 我们从以下几个方面进行了细致的研究：（1）芳基多烯醛席夫碱的核磁谱图中特殊桥碳的13C NMR化学位移的分子结构递变规律 在同类芳基多烯醛席夫碱（肉桂醛席夫碱）的特殊桥碳碳谱化学位移中，我们发现，化学位移中的取代基效应与特定碳与取代基之间键数之间的相互关系。在此基础之上，对于不同类芳基多烯醛席夫碱的特殊桥碳碳谱化学位移，我们进一步研究了分子结构递变的影响规律。值得注意的是：①取代基的共轭效应随特定碳与取代基之间键数增加而减小；②取代基的诱导效应也会随特定碳与取代基之间键数变化而呈现奇偶变化。这些结果有利于我们对取代基的共轭效应和诱导效应产生新的认识。（2）取代烷烃电离能中基团效应的影响规律 在单取代烷烃化合物RX中，取代基X对其电离能的影响作用能用基团电负性χeq,X，基团极化度ΣPEIX以及单个非键电子的分散效应Edc衡量。与密度泛函方法计算的结果相比，上述三个参数能很好的关联单取代烷烃化合物RX电离能的基团效应。该研究结果，有助于理解基团效应对其性能的影响规律。通过上述研究，本项目成员已经在国内外期刊上发表论文4篇，这些结果将推动有机化合物结构与性能之间的定量研究，为今后定向设计合成新型功能材料的结构设计提供理论依据。