| 摘要 | 第1-5页 |
| ABSTRACT | 第5-10页 |
| 第一章 绪论 | 第10-24页 |
| ·本论文的立题背景和研究方法 | 第10-14页 |
| ·氮杂冠醚及其衍生物的背景知识和国内外研究进展 | 第10页 |
| ·氮杂冠醚及其衍生物的合成方法 | 第10-11页 |
| ·氮杂冠醚及其衍生物在合成与分析上的应用 | 第11-12页 |
| ·氮杂冠醚及其衍生物在处理重金属污染方面的应用 | 第12页 |
| ·氮杂冠醚及其衍生物在生物活性方面的应用 | 第12页 |
| ·氮杂冠醚衍生物在表面活性剂方面的应用 | 第12-13页 |
| ·氮杂冠醚及其衍生物形成的络合物的应用 | 第13-14页 |
| ·计算化学原理及常用方法 | 第14-18页 |
| ·分子力学法(Molecular Mechanics method，MM) | 第14-15页 |
| ·分子动力学法(Molecular Dynamics method，MD) | 第15页 |
| ·半经验分子轨道(MO)法 | 第15-16页 |
| ·从头算(Ab initio)方法 | 第16-17页 |
| ·密度泛函理论(Density Functional theory, DFT) | 第17-18页 |
| ·常用计算基组及选择原则 | 第18-22页 |
| ·最小基组(Minimal Basis Sets) | 第18-19页 |
| ·分裂价键基组(Split Valence Basis Sets) | 第19页 |
| ·极化函数基组（Polarization Function Basis Sets） | 第19-20页 |
| ·弥散函数基组(Diffusion Function Basis Sets) | 第20页 |
| ·高角动量基组(High Angular Momentum Basis Set) | 第20页 |
| ·有效核势基组(Effective core potential, ECP) | 第20-21页 |
| ·基组重叠误差(Basis set Superposition error，BSSE) | 第21-22页 |
| ·本论文的研究思路、研究方法和主要研究内容 | 第22-24页 |
| ·本文的研究思路 | 第22页 |
| ·本文的研究方法 | 第22页 |
| ·本文的主要研究内容 | 第22-23页 |
| ·本文的主要研究目的和意义 | 第23-24页 |
| 第二章 五氮杂环化合物与金属离子的相互作用 | 第24-38页 |
| ·前言 | 第24-25页 |
| ·研究工具和研究方法 | 第25-26页 |
| ·研究工具 | 第25页 |
| ·方法 | 第25页 |
| ·计算模型 | 第25-26页 |
| ·结果与讨论 | 第26-36页 |
| ·五氮唑环阴离子的几何结构参数和电荷分布 | 第26-27页 |
| ·稀土金属与五氮唑环阴离子形成1:1 化学计量比络合物的稳定性 | 第27-29页 |
| ·稀土金属与五氮唑环阴离子形成1:2 化学计量比络合物的稳定性 | 第29-31页 |
| ·稀土金属与五氮唑环阴离子形成1:3 化学计量比络合物的稳定性 | 第31-32页 |
| ·金属离子化合价和配位数对络合物稳定性的影响 | 第32-33页 |
| ·五氮唑环阴离子N5－-金属离子络合物的几何结构及其稳定性 | 第33-34页 |
| ·形成金属离子络合物过程的电荷转移及二阶相互作用能（NBO 分析） | 第34-35页 |
| ·配体分子的刚性大小对其与金属离子配位结合能力的影响 | 第35-36页 |
| ·本章小结 | 第36-38页 |
| 第三章 杂原子取代对12-冠-4 及其杂环类似物与金属离子配位结合能力的影响 | 第38-52页 |
| ·前言 | 第38-39页 |
| ·实验与研究方法 | 第39-40页 |
| ·研究工具 | 第39页 |
| ·计算模型 | 第39页 |
| ·计算方法 | 第39-40页 |
| ·结果与讨论 | 第40-50页 |
| ·生成络合物结合焓的实验值与计算值比较——计算研究方法的确定 | 第40-42页 |
| ·杂原子取代对络合物几何结构参数的影响 | 第42-44页 |
| ·杂原子取代对冠醚与金属离子结合能力的影响 | 第44-45页 |
| ·杂原子取代对形成金属络合物的二阶稳定化能和电荷迁移的影响 | 第45-48页 |
| ·12-冠-4 及其杂环类似物形成金属络合物的热力学性质及频率分析 | 第48-49页 |
| ·12-冠-4 及其杂环类似物生成金属络合物的AIM 拓扑参数 | 第49-50页 |
| ·本章小结 | 第50-52页 |
| 第四章 氮杂原子数对氮杂冠醚与金属离子结合能力的影响 | 第52-69页 |
| ·前言 | 第52-53页 |
| ·实验研究方法与工具 | 第53-54页 |
| ·模型 | 第53页 |
| ·方法 | 第53-54页 |
| ·结果与讨论 | 第54-67页 |
| ·单氮杂12-冠-4 醚及其金属离子络合物的稳定构型 | 第54-56页 |
| ·二氮杂12-冠-4 醚及其金属离子络合物的稳定构型 | 第56-57页 |
| ·三氮杂12-冠-4 醚及其金属离子络合物的稳定构型 | 第57-59页 |
| ·四氮杂环十二烷及其金属离子络合物的稳定构型 | 第59-61页 |
| ·氮杂冠醚-金属离子络合物的几何结构参数随氮原子数的变化 | 第61-62页 |
| ·氮原子数对氮杂冠醚与金属离子络合结合能力的影响 | 第62-65页 |
| ·系列杂冠醚与金属离子形成络合物时二阶稳定化能随氮原子数的变化 | 第65-66页 |
| ·氮杂冠醚与金属离子形成络合物时电荷转移量随氮原子数的变化 | 第66-67页 |
| ·本章小结 | 第67-69页 |
| 第五章 位置异构对二氮杂冠醚与金属离子配位能力的影响 | 第69-94页 |
| ·前言 | 第69-70页 |
| ·方法与工具 | 第70-71页 |
| ·模型 | 第70页 |
| ·方法 | 第70-71页 |
| ·结果与讨论 | 第71-92页 |
| ·二氮杂12-冠-4 及其金属离子络合物的稳定构型和几何参数 | 第71-73页 |
| ·二氮杂12-冠-4 与金属离子络合性能的位置效应 | 第73-74页 |
| ·氮杂原子位置效应与二氮杂12-冠-4 和金属离子间的电荷转移 | 第74-75页 |
| ·二氮杂12-冠-4 和金属离子络合的热力学参数变化与氮杂原子位置效应 | 第75页 |
| ·二氮杂15-冠-5 及其金属离子络合物的稳定构型和几何参数 | 第75-78页 |
| ·二氮杂15-冠-5 与金属离子络合性能的位置效应 | 第78-79页 |
| ·氮杂原子位置效应与二氮杂15-冠-5 和金属离子间的电荷转移 | 第79页 |
| ·二氮杂15-冠-5 和金属离子络合的热力学参数变化与氮杂原子位置效应 | 第79-80页 |
| ·二氮杂18-冠-6 及其金属离子络合物的稳定构型和几何参数 | 第80-83页 |
| ·二氮杂18-冠-6 与金属离子络合性能的氮杂原子位置效应 | 第83-84页 |
| ·氮杂原子位置效应与二氮杂18-冠-6 和金属离子间的电荷转移 | 第84-85页 |
| ·氮杂原子位置效应与二氮杂18-冠-6 和金属离子络合的热力学参数变化 | 第85-86页 |
| ·二氮杂冠醚与锂和钠络合物的 AIM 分析 | 第86-88页 |
| ·电荷密度性质标准的思考 | 第88-89页 |
| ·二氮杂15-冠-5 对碱金属离子配位结合选择性的理论与实验比较 | 第89-92页 |
| ·本章小结 | 第92-94页 |
| 第六章 金属离子的特征参数与结合选择性的关系 | 第94-102页 |
| ·前言 | 第94-95页 |
| ·方法与手段 | 第95-96页 |
| ·计算模型 | 第95页 |
| ·计算细节与方法 | 第95-96页 |
| ·结果与讨论 | 第96-101页 |
| ·系列金属络合物生成的结合能和吉布斯生成自由能 | 第96页 |
| ·金属离子的“能径比”及其与载体结合能力的关系 | 第96-99页 |
| ·氮杂12-冠-4 与12-冠-4 对水中系列金属离子萃取性能的理论研究 | 第99-101页 |
| ·本章小结 | 第101-102页 |
| 第七章 烷基取代对N 杂冠醚与金属离子络合选择性的影响 | 第102-111页 |
| ·前言 | 第102-103页 |
| ·计算模型与方法 | 第103-104页 |
| ·计算模型 | 第103-104页 |
| ·计算细节与方法 | 第104页 |
| ·结果与讨论 | 第104-110页 |
| ·氮杂12-冠-4 与碱金属离子络合能力的理论与实验研究 | 第104-106页 |
| ·支链数量对氮杂冠醚-碱金属离子结合选择性影响的理论与实验研究 | 第106-108页 |
| ·支链长短对氮杂12-冠-4 与碱金属离子络合能力的影响 | 第108-110页 |
| ·本章小结 | 第110-111页 |
| 主要结论 | 第111-112页 |
| 论文创新点 | 第112页 |
| 问题与展望 | 第112-113页 |
| 致谢 | 第113-114页 |
| 参考文献 | 第114-125页 |
| 附录：作者在攻读博士学位期间发表的论文 | 第125页 |
