麻黄碱及其立体异构体ECD谱的理论研究

采用Gaussian 03、SpecDis v1.58、Multiwfn 2.2.1、Molekel 5.4等软件对麻黄碱及其立体异构体的电子结构及电子圆二色谱(ECD谱)性质进行研究。计算结果表明:(1)电子密度拓扑分析证实麻黄碱及其立体异构体分子的H(7)与N(4)之间存在键鞍点,从该键鞍点出发存在连接H(7)、N(4)的键径,表明形成了分子内氢键。(2)研究获得了理论ECD谱。A1的ECD谱在(184、199、229)nm附近存在正性CD谱带;在188 nm、215 nm附近存在负性CD谱带。B1的ECD谱在184nm附近存在正性CD谱带,在187m附近存在负性CD谱带。C1的ECD谱在185nm、222nm附近存在正性CD谱带,在(192、199、234)nm附近存在负性CD谱带。D1的ECD谱中在186 nm、228 nm附近存在正性CD谱带,在195nm附近存在负性CD谱带。以上吸收特征可为麻黄碱及其立体异构体绝对构型鉴定提供参考信息。(3)分子轨道成份分析发现,A1、C1分子HOLO轨道主要分布在N(4)原子上,而LUMO轨道主要分布在苯环上。A1、C1理论ECD谱中,峰5的吸收带主要来源于HOMO→LUMO的电子跃迁,即主要由N(4)到苯环的n→π~*荷移跃迁引起。     

广藿香酮电子结构及紫外光谱性质

采用量子化学密度泛函理论在B3LYP/6-311++G**水平上对广藿香酮在甲醇溶液中可能存在的异构体电子结构和紫外光谱性质进行了理论研究。结果表明:(1)广藿香酮可能稳定存在的酮式、单醇式、双醇式3类异构体共计10个;其中Ⅰ、Ⅴ、Ⅵ分别为上述3类异构体中的相对稳定构型。在所有异构体中,单醇式异构体Ⅴ为最稳定构型,为天然存在的广藿香酮的分子结构,与实验结论一致。(2)计算获得了异构体Ⅴ在甲醇溶液中的紫外吸收数据,与实验值吻合较好。296nm处的吸收峰来源于分子中的HOMO→LUMO的π–π*电子跃迁(占100%);223nm处的吸收峰主要来源于分子中的HOMO→LUMO+1的π–π*电子跃迁(占74%)