甲卡西酮分子结构和相关性能的量子化学研究开题报告

1. 研究目的与意义

甲卡西酮俗称“丧尸药”，在国外被称为“浴盐”，是一种苯丙胺类似物，吸食后会有提神醒脑的作用，但是会导致急性健康问题，以及有较强的成瘾性，过量吸食会对大脑造成不可逆的损伤，甚至死亡。

2010年，我国将甲卡西酮列为了第一类管制的精神药品。

由于甲卡西酮受到严格的管控，目前，甲卡西酮的相关研究相对较少，其理论研究更是少之又少，因此，对甲卡西酮的理论研究就显得尤为重要。

2. 研究内容和预期目标

利用现代科技文献的查阅方法和手段，如因特网，网上图书馆，电子期刊数据库，查阅该分子的性质，用途，有关理论研究方面的科技文献资料，并对文献进行综合，分析，研究总结。在此基础上，选择合适的量子化学计算方法，拟定出具体研究方案，写出开题报告。

查阅文献，设计理论计算方案，确定具体计算步骤，对该分子的相关参数进行高精度量子化学计算研究，通过研究训练培养动手能力，独立思考问题，独立解决问题的能力，初步提高自己的科研能力。

学习并初步掌握量子化学计算软件gaussian 16的安装和操作→掌握几种常用的量子化学计算方法如am1,hf,mp2,b3lyp等的使用方法和适用研究体系→采用密度泛函方法优化出该分子的空间几何结构→对研究对象作频率分析，得到红外光谱数据等→计算得到体系的电荷布局→分析微观机理，得到分子轨道等信息→计算得到吸收光谱信息，如紫外吸收光谱数据→利用福井函数，得到体系的反应活性部位；

3. 研究的方法与步骤

查阅资料，了解甲卡西酮分子的大致结构及其在实际生产生活中的用途，明确本课题的研究目标。

利用gaussview 5.0对甲卡西酮分子进行建模，然后使用gaussian 09w软件，采用am1半经验法初步计算出甲卡西酮分子的粗略的模型，再用杂化密度泛函b3lyp对之前所计算的甲卡西酮分子的粗略模型进一步优化，此次优化所得的构型可认为是较为精确的甲卡西酮分子模型。

优化完成之后，对其不同的杂化轨道进行研究，尤其是对homo、lumo（somo）轨道进行研究和讨论。

4. 参考文献

（1）jiang ling, wenqi zhang, zijia cheng, and yanjun ding, recyclablemagnetic fluorescence sensor based on fe₃ o₄ andcarbon dots for detection and purification of methcathinone in sewage, acsappl. mater. interfaces 2022, 14, 3752#8722;3761.

（2）niaz k, haar k, carpentier c, pietchman t. world drugreport 2020 https://wdr.unodc.org/wdr2020/index2020.html. 2020.
（3）徐鹏宇，苏婉芬，钟爱国，甲卡西酮光谱性质的密度泛函模拟与指认, 当代化工， 2014，43，3.334-336.

（4）apirakkano, frinculescu a et al. analytical characterization of threecathinone derivatives, 4-mpd, 4f#8722;php and bk-epdp, purchased as bulk powder fromonline vendors. drug test. anal. 2018, 10, 372#8722;378.

5. 计划与进度安排

1.前期准备阶段（2024年12月19日~2024年03月6日）

查阅相关文献资料，撰写文献综述，提出具体研究计划，完成开题报告；

2.论文实验阶段（2024年03月7日~2024年05月19日）