介绍
10-甲基吩噻嗪作为吩噻嗪衍生物中重要的一种化合物,主要应用于合成酶抑制剂,溶胶-凝胶前驱体带荧光基团,太阳能电池的有机增感剂,电致发光材料等方向。

图一 10-甲基吩噻嗪
电荷密度分布
10-甲基吩噻嗪的电荷密度分布如图二所示,对中性分子,由于构型基本相同,故电荷密度分布也较相似。正电荷主要分布在中心平面的C原子及所有的氢原子上,负电荷主要分布在翘出中心平面的S,N原子及苯环的C原子上,S,N原子上的负电荷较多,C(6),C(12)原子上的正电荷较多,整个分子具有较大的极性.形成自由基正离子后,电荷密度分布有明显地改变,由于整个离子带一个单位正电荷,故除了S原子和极少数C原子带少量负电荷外,大多数原子均带正电荷,正电荷分布于整个分子平面而不属于某个或几个原子.两种自由基正离子的未成对电子在各个原子上的自旋密度分布如图3所示.结果表明这两种自由基正离子的自旋密度分布大致相似,N原子上的自旋密度均较大。(PT*)+和(MPT*)+的超精细分裂常数都比较大,自旋密度分散于离子的各个原子上,而不仅仅属于N原子,这与整个离子呈平面,电子易于离域化有关。

图二 10-甲基吩噻嗪的电荷密度分布
从自由基正离子的电荷密度分布和自旋密度分布来看,10-甲基吩噻嗪形成自由基正离子后,构型由蝶形变为平面,更有利电子离域于整个离子平面,使包括中心环在内的整个离子能更好地共轭,从而降低体系的能量,增强体系的稳定性.这种稳定的自由基正离子很可能在此类药物的生物活性中起重要作用吩噻嗪、10-甲基吩噻嗪形成自由基正离子后,除了整个离子变为平面构型外,许多键长键角也发生明显变化.如中心环上的C一N键缩短了,键长数据类似于芳环上的C一N键,中心环上的S一C键也缩短了,键角C(6)一N一C(12),C(1)一S一C(7)却明显增大。键长和键序的变化规律是一致的。这些变化可以通过单电子自旋密度分布的变化得到解释。尽管两个自由基正离子中单电子密度分布于整个离子平面,仍比较集中地分布在S,N原子和中心环内的C原子上,S,N原子和C(1),C(6),C(7),C(12)产生较强的共轭作用,原来中性分子的S,N原子翘出中心平面,几乎没有共轭作用.这样的结果,使中心环上C一N,S一N键明显缩短,同时键角C(6)一N一C(12),C(1)一S-C(7)明显增大[1]。
参考文献
[1]高晓顺,封继康,贾青,等.吩噻嗪、N-甲基吩噻嗪及其自由基正离子的结构和电子光谱的理论研究[J].化学学报,1996,(12):1159-1164.