N-(2-羟基苯亚甲基)苯胺衍生物分子内质子转移的取代基效应的理论研究
摘要
质子转移是生命体中进行的重要的生物化学反应，它与能量转移和电子转移成为当前理论和动力学研究的三大课题。质子转移的实质上是酸碱中和反应和互变异构。其中酸性基团RH（SH、OH、NH2）为质子供体，碱性基团Q（F、C=N、C=O）为质子受体。影响质子转移的因素有许多，比如分子结构、pH、溶液极性、温度等。从分子相互作用角度可以将质子转移分为分子内质子转移和分子间质子转移。通过理论计算，利用程序来预测化学分子或生物大分子的结构与性质，同时也可以在新药的开发与设计中用来筛选某些特定的分子，这为化学研究提供了快捷高效的方法。
关键词：分子内质子转移；理论计算；氢键
- 质子转移
质子转移是生命体中进行的重要的生物化学反应，它与能量转移和电子转移成为当前理论和动力学研究的三大课题。质子转移的实质上是酸碱中和反应和互变异构。其中酸性基团RH（SH、OH、NH2）为质子供体，碱性基团Q（F、C=N、C=O）为质子受体[1]。影响质子转移的因素有许多，比如分子结构、pH、溶液极性、温度等。从分子相互作用角度可以将质子转移分为分子内质子转移和分子间质子转移。
1.1分子内质子转移
分子内质子转移都是以分子内氢键作为桥梁，可以发生质子转移的分子同时含有氢给体和氢受体。当受到光的激发时，质子就会由给体转移到受体上，从而产生异构体。同样，不同的分子体系分子内质子转移存在着较大的差异，对于有着相同的母体结构的分子，取代基在一定程度上会影响到分子的电子排布，由此表现出了不一样的性质[2]。
1.2氢键的影响
氢键的形成是质子转移的前提，分子内质子转移是以分子内氢键作为桥梁进行的。氢键可以用X-H···Y表示，X为电负性较大的质子给体（通常为C，N，O，S，F，Cl），Y为提供孤对电子（pi;电子）的质子受体，它与H形成氢键。对氢键有两种不同的理解，第一种把X-H···Y整体结构看做是氢键，X和Y之间的距离就是氢键键长；第二种把H···Y看作是氢键[3]。氢键键能即把X-H···Y-H分解成H-X和H-Y所需的能量。分子间氢键由质子给体的氢与质子受体上的孤对电子相互作用而形成，然而分子内氢键的形成必须满足以下三个条件，第一，质子给体和受体都在同一个分子上，第二，质子给体上的氢与受体之间的距离大约为0.14~0.25nm，第三，孤对电子与X-H尽可能在同一方向。
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