探索热力学性质的量子化学研究

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1、北京化工大学硕士学位论文热力学性质的量子化学研究姓名：宋艳杰申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：屈一新2003.3.6北京化1：犬学硕士学位论文热力学性质的量子化学研究摘要ff随着计算机科学的发展，计算机速度的提高，一些新的方法越来。越深入地运用到化学领域√本文运用量子化学的方法进行计算，提出了热力学中重要的参数一无限稀释溶液的活度系数，，“的预测模型；并且通过对大豆异黄酮分子结构的优化计算，提出了对其分离有着指导意义的理论依据。+首先，运用从头计算方法中的STO．3G和3-21G以及半经验方法中的AMl和PM3对300多种化学物质进行几何结构的优化计算，得到这

2、300余种物质的微观的结构性质，对不同类物质的无限稀释溶液的活度系数进行拟合，得到预测方程，并且比较了各种方法在预测无限稀释溶液活度系数上的优劣。另外，本文还运用分子力学方法，对大豆中的功能成分一大豆异黄酮的三种主要存在形式：染料木素(genistein)、大豆黄素(daidzein)、黄豆黄素(glycitein)进行优化计算，得到三种大豆异黄酮的分子体积与溶剂性质，如溶剂溶解度参数和临界压力，及溶液浓度的关系；并且分析键长和键角对体积的影响，从而对于采用何种膜、何种溶剂对大豆异黄酮进行膜分离提供了理论依据。同时这些研究结果也为建立非水相膜分离的机理模型奠定基础。／

3、，北京化I：人学硕十学位论文总之，本文的研究工作对于无限稀释活度系数的预测又提出一种新型、简便的预测方法。对于大豆异黄酮的分离提出了一种具有实用性的理论依据，从而可以根据现有的分离膜选择合适的溶剂提取大豆异黄酮使之具有所要求的体积或根据不同的溶剂和浓度选择孔径大小合适的分离膜进行分离，大大减少了实验量，提高了效率。对于今后的研究工作提供了新的思路。j二关键词：无限稀释活度系数，abinitio，semi-empirical，分子力学，大豆异黄酮，膜分离II北京化l：人学硕十学位论文THESTUDYOFTHERMODYNAMICSPROPERTIESUSINGQUANT

4、UMCHEMISTRYABSTRACTSomenewmethodshavebeenappliedinChemistrymoreandmoredeeplywiththedevelopmentofcomputerscienceandelevationofcomputingrate．ComputationusingQuantumChemistrywascarriedoutinthispapeaandapredictingmodelforpredictingtheinfinitedilutionactivitycoefficient广，animportantparameter

5、inthermodynamics．Thenweprovidetheimportanttheoreticalbasisofisoflavoneseparationbycalculatingtheirstructures．Inthefirstplace，computationofgeometrystructureofmorethan300kindofchemicalsubstanceswerecarriedoutusingSTO一3Gand3-21GfromabinitioandAMIandPM3fromsemi—empiricalmethod．Thenthemicros

6、tructurepropertiesofthosechemicalsubstanceswereobtained．Theinfinitedilutionactivitycoefficientofdifferentkindofsubstancesweremaderegression，andpredictionequationswereobtained．Thendifferentmethodswerecomparedinpredictingtheinfinitedilutionactivitycoefficient．Additionally，threekindofisofl

7、avone，suchasgenistein，daidzeinandglycitein，whicharethefunctionalcomponentofsoybean，werecalculatedbyusingmolecularmechanicsmethods．Therelationsbetweenvolumeofisoflavoneandthepropertiesofsolution，suchassolubilityparameterandcriticalpressure，havebeenobtained．Theinfluencesofmolecul