1、本文主要應用量子化學理論計算結合固體核磁共振(NMR)實驗技術,研究了系列結晶和非晶高分子體系的微觀結構、氫鍵相互作用以及高分子共混物中的鏈段動力學行為。本研究主要內容包括：
　　 ㈠研究兩種結晶性高分子----等規(guī)和間規(guī)立構聚丙烯(iPP/sPP)中13C各向同性和各向異性化學位移。通過分析不同的初始構型構象、不同的優(yōu)化方式對量化計算結果的影響,獲得了正確計算結晶性高分子NMR化學位移的有效方法；同時討論了采用γ-旁式效應解釋

2、不同立構聚丙烯的13C化學位移起源的成功和不足之處:研究了近年來發(fā)展的檢測13C化學位移各向異性的兩個重要NMR實驗技術(SUPER和RAI)的優(yōu)缺點和實驗參數(shù)優(yōu)化問題,測定了iPP樣品的CSA粉末譜線形并與量化計算的理論預測結果相比較,顯示理論與實驗的很好符合。
　　 ㈡采用量化計算結合固體NMR實驗詳細研究了三種不同立構聚乙烯醇(PVA)中復雜的氫鍵相互作用及其對13C化學位移的影響,闡明了長期存在爭論的PVA中次甲基碳三重

3、劈裂峰的微觀起源,探索了與水形成分子間氫鍵對PVA化學位移的影響。量化計算結果可以很好地預言iPVA的NMR實驗譜圖；sPVA因為量化計算模型為高度間規(guī),而實驗樣品是輕度間規(guī)而使理論和NMR實驗結果間略有差別；對于aPVA建立了大量不同構型構象的局域鏈段模型展開系統(tǒng)研究,部分地闡明了其三重劈裂峰的起源。結果表明,研究PVA次甲基碳的三重劈裂峰的起源不應只考慮分子內氫鍵還應考慮分子間氫鍵的影響,只有一些特定構型構象下才能形成分子內氫鍵。從

4、系列量化計算結果中我們總結出PVA中次甲基碳化學位移分布的規(guī)律如下:⑴包含單一氫鍵情形下,PVA中與次甲基相連的羥基充當質子受體時,次甲基碳的譜峰向低場偏移；充當質子給體時,次甲基碳的譜峰向高場偏移；⑵PVA同時參與一個分子內氫鍵與一個分子間氫鍵,次甲基碳的譜峰向低場偏移；⑶PVA間形成多重分子間氫鍵時次甲基碳的譜峰向高場偏移,與水形成多重分子間氫鍵時次甲基碳的譜峰向低場偏移。變溫13C CP/MAS和SUPER等固體NMR實驗進一步驗

5、證了量化計算結果的合理性。
　　 ㈢基于國際上最近發(fā)展的用于質子間同核去耦的連續(xù)相調制多脈沖技術,我們發(fā)展了DF-CRAMPS和DQ-CRAMPS兩種質子高分辨固態(tài)NMR新技術,分別用于獲取有機固體中柔性和剛性質子信號進行選擇性檢測。這些技術應用于研究聚丙烯酸(PAA)體系中各種復雜的氫鍵結構,獲得了高分辨的實驗譜圖并結合量化計算對不同氫鍵結構的化學位移進行了正確歸屬,首次在PAA中發(fā)現(xiàn)了幾種新穎的氫鍵結構。
　　 ㈣聚