付维贵，潘　靖，刘珊珊，费睦融，陈　莉（天津工业大学膜分离与膜过程省部共建国家重点实验室，天津300387）



典型聚合物中多种碳的化学位移量化计算

付维贵，潘靖，刘珊珊，费睦融，陈莉
（天津工业大学膜分离与膜过程省部共建国家重点实验室，天津300387）

摘要：使用Gaussian09量化计算软件，基于密度泛函理论（DFT），采用B3LYP//GIAO方法基于6-311G（2d，p）基组，计算聚合物聚苯醚（PPO）、聚N-异丙基丙烯酰（PNIPA）中多种碳的13C NMR化学位移.通过与实验值进行比较，准确归属不同环境下的碳的化学位移，并得到分子结构、构象等因素对化学环境的影响.

关键词：量子化学计算；核磁共振；化学位移；密度泛函理论

量子化学（quantum chemistry）是应用量子力学的基本原理和方法研究化学问题的分支学科[1-2]，它是化学、物理、材料科学研究的重要工具，不仅可以预测化合物的核磁性质、热力学性质、过渡态能量和结构、红外和拉曼光谱等，还可以了解生物大分子某活性位点的电荷转移.其中，核磁共振谱图的化学位移包含分子体系中的重要信息：一是分子结构的信息；二是分子间相互作用信息[3-4].原子核的化学位移由其所处的分子环境确定，各种影响电子云密度的因素都将影响化学位移，其中各向异性、电负性效应及氢键相互作用等对化学位移影响最大.化学位移谱峰的归属仅是通过实验的手段进行测量分析，对于一些复杂化学结构的确认，会有一些困难.引入理论计算方法进行预测，可以提高化学位移归属的准确性[5-6]，即用……