黄曲霉素构型和光谱性质的量子化学研究开题报告

1. 研究目的与意义

黄曲霉毒素（aft）是一类化学结构类似的化合物，均为二氢呋喃香豆素的衍生物。黄曲霉毒素是主要由黄曲霉和寄生曲霉产生的次生代产物，在湿热地区食品和饲料中出现黄曲霉毒素的机率最高.它们存在于土壤、动植物、各种坚果中，特别是容易污染花生、玉米、稻米、大豆、小麦等粮油产品，是霉菌毒素中毒性最大、对人类健康危害极为突出的一类霉菌毒素^[1] 。1993年黄曲霉毒素被世界卫生组织（who）的癌症研究机构划定为1类致癌物，是一种毒性极强的剧毒物质.黄曲霉毒素的危害性在于对人及动物肝脏组织有破坏作用，严重时可导致肝癌甚至死亡。在天然污染的食品中以黄曲霉毒素b1最为多见，其毒性和致癌性也最强。

黄曲霉素对人畜健康的强烈危害性已经引起各国科学家和决策层的关注。本课题通过对黄曲霉素的构型和光谱性质的量子化研究来进一步了解黄曲霉素，可以使我们更加方便有效的检测出生活生产中黄曲霉素的含量，通过对黄曲霉素的构型和光谱性质的了解，我们知道黄曲霉素的产生以及生长需要一定的温度、湿度、氧气及水分含量，如能控制这些因素的其中之一，即可达到防霉的目的，而通过对黄曲霉素毒性的了解可以知道含量超过国家标准规定的粮油食品必须进行去毒处理。

2. 研究内容和预期目标

本课题主要的研究内容就是对有机物黄曲霉素作高精度的量子化学计算研究。

通过计算，获得该类化合物的空间结构，几何参数，光谱数据，电荷布局，反应活性部位等。

本课题的预期目标就是在研究黄曲霉素构型光谱性质的研究过程中能够学习并初步掌握量子化学计算软件gaussian03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黄曲霉素的空间几何结构→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→利用最新的福井函数，得到体系的反应活性部位。

3. 研究的方法与步骤

本课题可以有多种研究方法，如：利用现代科技文献的查阅方法和手段，电子期刊数据库，查阅有关黄曲霉素的性质，查阅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。

大致步骤可分为：1、学习并初步掌握量子化学计算软件gaussian 03的安装和操作，并用此方法计算得到黄曲霉素的相关数据。

4. 参考文献

1.丁晓雯，柳春红．《食品安全学》．北京：中国农业大学出版社.1,735（2011）

2.刘英，胡建华，刘春朝.黄曲霉素独立效应及检测方法.31,567（2013）

3.郑容，毛单，王珂. hplc法测定乳制品中的黄曲霉毒素m1[n].2,686（2001）

5. 计划与进度安排

进度安排：1、确定论文方向，写出开题报告。（2022-2-22~2022-3-1）

2、准备工作，搜集相关资料。（2022-3-2~2022-3-12）

3、完成课题研究，准备撰写论文。（2022-3-13~2022-5-12）