氢化可的松的热力学函数和晶体结构——密度泛函理论分析.pdf

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1、第23卷第1期化学研究中国科技核心期刊2012年i月CHEMICALRESEARCHhxyj@henu．edu．cn氢化可的松的热力学函数和晶体结构密度泛函理论分析曾玉香卜，王超，王炳强(1．天津渤海职业技术学院环境工程系，天津300402；2．天津市环境保护科学研究院，天津300i91)摘要：采用密度泛函理论B3LYP／6—31G和B31YP／6—311G方法优化了气相状态氢化可的松的几何结构，利用优化的结构得到了氢化可的松各原子净电荷及前沿轨道分布；基于简谐振动分析求得氢化可的松的红外光谱频率和热力学函数；并计算了环己烷、乙酸丁酯、二

2、氯乙烷、异丙醇、甲醇、水六种不同极性的溶剂对氢化可的松几何构型、电荷分布及能量的影响．结果表明，由理论计算得到的氢化可的松的晶体结构与实测的晶体结构接近．关键词：氢化可的松；热力学函数；晶体结构；密度泛函理论；分析中图分类号：O641文献标志码：A文章编号：1008～1011(2012)01—0047—06Thermodynamicfunctionandcrystalstructureofhydr0c0rtis0neAnalysisbydensityfunctionaltheoryZENGYu—xiang¨，WANGChao，WANGBi

3、ng—qiang(1．DepartmentofEnvironmentalEngineering，TianjinBohaiVocationalTechnicalCollege，Tianjin300402，China2．TianjinAcademyofEnvironmentalSciences，Tianjin300191，China)Abstract：ThegeometricstructureofhydrocortisonewascalculatedandoptimizedattheB3LYP／6—31GandB3LYP／6—311Gleve

4、lofdensityfunctionaltheory．Theatomicchargesandfrontiermolecularorbitalsofhydrocortisonewereobtainedbasedontheoptimizedstructure；anditsinfraredspectrumvibrationalfrequenciesandthermodynamicpropertieswerecalculatedusingsimpleharmonicvibrationmethod．Moreover，theeffectsofsixk

5、indsofsolventswithdifferentpolarity，includingcyclohexane，butylacetate，1，i-dichloroethane，iso—propanol，methanol，andwater，onthegeometricstructure，atomicchargesandenergyofhydrocortisonewerecalculated．ResultsindicatethatthecalculatedcrystalstructureOfhydrocortisoneagreeswellw

6、iththeexperimentalone．Keywords：hydrocortisone；thermodynamicfunction；crystalstructure；densityfunctionaltheo—ry；analysis氢化可的松(1lp，175，21一三羟基孕甾一4一烯～3，20一二酮)是一种重要的皮质激素类药物，能影响糖代谢，具有抗炎、抗病毒、抗休克和抗过敏等作用]．研究表明，115-OH和17p-OH是糖皮质激素特有基团，对于药物活性至关重要．陈建新对氢化可的松的结晶过程进行研究得到了氢化可的松的分子构象和热性质，并

7、测定了在不同溶剂、不同温度下氢化可的松的溶解度]．汤志刚等通过测定氢化可的松在有机溶剂／水体系中的分配系数研究了有机溶剂与溶质的相互作用]．作者利用密度泛函理论对氢化可的松的分子结构和热力学性质进行理论研究，鉴于氢化可的松在不同溶剂中的溶解度的差异，研究了氢化可的松在不同极性溶剂中的结构和电荷分布的变化．收稿日期：2011—07—09．基金项目：天津市高等学校科技发展基金计划项目(编号20060218)．作者简介：曾玉香(1981一)，女，讲师，研究方向为工业分析与检验，通讯联系人，E—mail：cengyx99@126．corn48化学

8、研究1计算方法用Hyperchem程序搭建氢化可的松初始模型，以AM1方法优化构型为初始值．运用Gaussian98程序包，采用密度泛函B3LYP／6—31G和B3LYP／6—311G方法在气