气相中Mo+与CS2反应的理论研究

用密度泛函理论中B3LYP方法详细研究了Mo+(6S,4d5,4G,4d5)与CS2的反应机理.为了得到更为准确的活化能和反应的能量,在B3LYP优化好的结构的基础上,用耦合族理论(CCSD(T))计算了各个驻点的单点能.计算结果显示,活化C-S键的反应机理为是插入-消出机理.反应Mo+(6S)+CS2(1Σ)→MoS+(4Σ-)+CS(1Σ)在反应过程中经过六重态-四重态势能面交叉,我们确定势能面交叉点(CP).所有的计算结果都和已有的理论和实验值进行了比较.     

硝基甲烷正、负带电离子氢转移反应位垒的计算研究

采用DFT（UB3LYP）方法，在6—311＋＋G^＊＊基组水平上，计算研究了硝基甲烷2种带电结构[CH3NO2]^＋和[CH3NO2]^-分子内H原子向O原子转移后的O-N键的解离机理和反应位垒．结果表明，[CH3NO2]^＋发生氢转移后，O-N键的断裂是2步反应，第一步是分子内的H原子转移到O原子上，生成中间体[CH2N（OH）O]^＋，反应位垒为106．5kJ／mol；第二步是中间体中O-N键断裂，这步的反应位垒为105．5kJ／mol，理论计算得出的产物带电状态与实验一致．[CH3NO2]^-中H原子向O原子转移及O-N键断裂反应一步完成，生成一氢键复合物（H-Complex），该反应位垒为176．2kJ／mol，H—Complex进一步解离成CH2NO自由基和OH^-，或是OH自由基和[CH2NO]^-．     

全金属阳离子团簇X+3（X=Au,Ag,Cu）芳香性的理论研究

运用密度泛函理论(B3LYP)、从头算方法(HF,MP2),对全金属阳离子团簇X3+(X=Au,Ag,Cu)的稳定结构、振动频率、原子化能(atomization energy,AE)、最高占据态和最低空轨道能隙(homo-lumo gap)与电子总能量(考虑了零点能ZPE)作了理论计算.全金属阳离子团簇X3+(X=Au,Ag,Cu)的稳定结构是D3h.在此基础上,研究了全金属阳离子团簇X3+(X=Au,Ag,Cu)环状平面结构D3h的两种磁性质:各向异性磁化率(χanis)和核独立位移(NICS).计算结果表明:环状平面结构的全金属阳离子团簇X3+(X=Au,Ag,Cu)具有很强的芳香性特征.对它们的分子轨道分析表明,环状平面全金属阳离子团簇X3+(X=Au,Ag,Cu)具有多重芳香性,两个σ分子轨道和一个π分子轨道对全金属阳离子团簇X3+(X=Au,Ag,Cu)的芳香性起着重要的作用.     

[CuAc_2(dmpzH)_2]·2CH_3OH的合成与晶体结构(dmpzH=3,5-二甲基吡唑)

在回流条件下,3,5-二甲基吡唑(dmpzH)与Cu(Ac)2·H2O在甲醇中反应得到化合物[Cu(Ac)2(dmpzH)2]·2CH3OH(1.2CH3OH),该化合物通过元素分析、红外光谱等表征.X射线衍射法测得该晶体属于正交晶系,空间群为Pbcn,晶胞参数:a=1.565 1(3)nm,b=1.083 4(2)nm,c=1.124 0(2)nm,α=β=γ=90°,V=1.905 9(6)nm3,C15H26CuN4O5,Mr=405.95,Dc=1.415 g/cm3,Z=4,F(000)=852,R1=0.087 8,wR2=0.230 9,S=1.07 7.每个铜原子与两个氧原子和两个氮原子配位,形成一个扭曲的四面体配位结构.Cu-N、Cu-O键长分别为0.198 4(5)nm和0.200 5(4)nm.     

ZnAl、ZPAl-A水滑石的合成及表征

用共沉淀法合成了一系列的ZnAl及部分三元ZPAl-A(Z=Zn、Cu,P=Co、M,A=CO32-C6H5COO-、CH3COO-)水滑石样品,用IR、XRD、ICP、TG-DTA等测试方法对样品进行表征,结果表明合成了结晶度较好的水滑石样品,且M2+/M3+(投料比)为2或3时,所得样品较好,该方法也成功地引入大的有机阴离子(CH3CO0-、C6H5COO-).     

Pt_(18)团簇催化肉桂醛选择性加氢反应机理研究

采用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法,在6-31+G(d,p)基组水平上,重点研究Pt_(18)团簇对肉桂醛选择性加氢反应的催化作用.对反应通道上反应物、中间体、过渡态和产物进行结构优化.通过能量和振动频率分析以及内禀反应坐标(IRC)计算证实了过渡态和中间体的合理性.结果表明:Pt_(18)团簇催化肉桂醛选择性加氢反应有6条不同的反应路径,其中,C=O键加氢产物的最低活化能为98.42 k J/mol;C=C键加氢产物的最低活化能为122.88 k J/mol.综合分析发现Pt_(18)团簇催化肉桂醛选择性加氢反应中C=O键加氢所需的活化能最低.     

Cu_n（n=1-6）团簇上CH_2和CH_3自由基C—H键对称伸缩振动模式的软化

利用密度泛函理论（Density Functional Theory,DFT）中杂化泛函（B3LYP）理论方法,计算了CH2和CH3自由基吸附在Cun（n=1-6）团簇上时C-H对称伸缩振动模式的软化性质,结果表明,CH2在Cun团簇上的吸附要比CH3的吸附强.计算得到的C-H键的振动频率与实验上测量的这两个自由基吸附在Cu（111）表面的结果符合地很好,随着团簇尺寸的增加,C-H对称伸缩振动频率的软化（红移）越来越大.     

CH_3Cl…XC≡CM(X=Cl,Br;M=Be,Mg,Ca,Cu,Ag)中的弱化学键

运用密度泛函B3LYP方法,在cc-pVDZ和cc-pVDZ-PP基组水平上,研究了CH3Cl…XC≡CM(X=Cl,Br;M=Be,Mg,Ca,Cu,Ag)的弱键作用.计算结果表明:CH3Cl与XCCM间以静电作用结合,相互作用能与XCCM中的静电势的极大值VS,max相关,VS,max值越大,作用能也越大;M对VS,max值有较大的影响,M同主(副)族时,随着M原子序数的增加VS,max减小,当M相同时ClC≡CM的VS,max小于BrC≡CM中的VS,max.电子密度拓扑分析显示:除CH3Cl…XC≡CBe外,CH3Cl…XC≡CM中既有卤键作用,也有氢键作用.     

气相中VO_2~++CH_4反应的理论研究

运用密度泛函B3LYP/6-311++G(3df,3pd)//6-311G(2d,p)法研究了VO2+(1A1/3A')+CH4生成P1[V(OCH2)++H2O]和P2[(OCH2)++H2]的气相反应,揭示了VO2+活化甲烷的微观机理,研究结果表明生成P2的反应是主反应通道,并对影响反应机理和反应速率的势能面交叉现象进行了讨论。     

锗硅烯与H_2O加成反应的计算研究

采用密度泛函理论方法研究了两种锗硅烯(H2Ge=Si H2及Ph2Ge=Si Ph2)与H2O的加成反应的微观机理和势能剖面,分析了加成反应中区域选择性的起源.计算结果表明,H2O的单聚体、二聚体及三聚体均可作为亲核试剂与锗硅烯发生加成反应.形成Si—O键和Ge—O键的反应均为复杂反应,且Si(Ge)—O键比Ge(Si)—H键优先形成.加成反应的区域选择性由动力学因素决定.H2O作为亲核试剂的反应活性低于CH3OH.