芦竹碱分子的密度泛函理论研究

孙彩霞,焉炳飞,李文佐,程建波

(烟台大学化学化工学院,山东 烟台 264005)

海洋中生活着大量的微生物、植物(藻类)和动物(软体类和甲壳类), 其中有数千种具有污损性, 能附着在海洋中的固体上生长繁殖, 从而形成海洋生物污损. 海洋生物污损会导致船体重量增加,航行速度降低, 能源消耗增加, 在附着过程中分泌的酸性物质会腐蚀船体, 加速船体损坏[1-6]. 此外,海洋生物污损还会对水中的平台设施和水产养殖造成危害, 引起电厂冷却水管道阻塞. 涂装防污涂层是目前最经济有效和普遍采用的方法. 开发低毒、高效、光谱抗污损性能的防污剂迫在眉睫.

芦竹碱(gramine)是一种吲哚族生物碱,其化学名称为吲哚-3-基-N,N-二甲基甲胺, 分子式为C11H16N2,有毒. 关于芦竹碱的实验研究较多. 2002年王天桃等[7]对其合成新工艺进行了研究, 2004年许前会等[8]对其应用与合成进行了研究, 杨保平等[9]介绍了新型防污剂二羟基芦竹碱的应用与合成, Quartarone等[10]研究了芦竹碱对低碳钢腐蚀的抑制作用, Li等[11]研究了含酯基芦竹碱化合物的合成、抑制藻类的活性及其定量构效关系. 然而,关于芦竹碱的理论研究尚不多见. 2007年孙玮[5]曾对芦竹碱类化合物防污活性的定量构效关系进行过研究. 目前对于芦竹碱的抗污损机制尚不清楚, 对其构效关系和稳定性等缺乏全面的认识. 鉴于其特殊性质, 本文运用量子化学方法研究了芦竹碱, 为进一步研究该类化合物的结构与活性关系提供理论依据.

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