螺环[2,3]己烷氢解反应机理的理论研究

在ＨＦ／６－３１Ｇ＊＊水平上（并用ＭＰ２法进行了相关能校正）,应用从头算子分子轨道法和能量梯度技术,研究了螺环〔２,３〕己烷氢解反应的机理。结果表明,该反应主要的２个途径为：（１）螺环〔２,３〕己烷氢解经四元环过渡态生成乙基环丁烷;（２）螺环〔２,３〕己烷氢解经四元环过渡生成生成１,１－二甲基环丁烷。计算结果２个途径活化能均过大,表明在催化剂条件下,反应难以进行。     

非周期性结构共轭分子的能级与轨道的差分方程法

对于具有周期性结构的共轭分子的能级和轨道计算,文献〔1〕、〔2〕、〔3〕已作了介绍。本文着重讨论一些简单非周期结构共轭分子的能级与分子轨道,给出了枝状共轭烯烃分子和环链共轭烯烃分子的能级和分子轨道表达式,并分别列举了具体实例,所得结果与文献〔4〕和〔5〕附录的结果一致。一、枝状共轭烯烃分子能级与分子轨道枝状共轭烯烃分子如图一所示,将各支链原子以交点为始点作自然编号,并分别用变量q,j,h表示链长为l,m,K的支链上的原子。则分子轨道(?)可近似地表示为各原子P轨道的线性组合     

从头算价键理论的研究进展

作为现代化学键理论之一,价键理论为分子电子结构性质和化学反应机理提供了直观的化学图像理解.虽然当前分子轨道理论占据着量子电子结构研究的主导地位,但是随着计算机运算能力的迅速提升以及量子理论计算算法的日益完善,从头算价键理论重新引起了人们的重视.本文简要回顾了40年来从头算价键理论方法所取得的突破,着重阐述厦门大学化学键理论研究团队在这一领域取得的研究进展.首先介绍早期从头算价键理论方法的发展历史;然后讨论从头算价键理论中的计算方法,包括最基本的价键自洽场方法,在此基础上考虑动态电子相关的价键计算方法,以及溶液环境下的计算方法;最后简要介绍价键理论中的矩阵元计算方法以及国际上具有重要影响的从头算价键程序,并展望未来发展方向.     

微机从头算程序及方法的改进

在从头计算程序 MQAB—80的基础上编制了供 MC68000微型机(16位,1.2兆内存)用的 FORTRAN Ⅵ从头算程序,共包括三个独立的程序:计算闭壳层分子的 RHF 程序;计算开壳层分子的UHF 程序;计算偶极矩、Mulliken 集居数和 Hellmann—Feynman 力等分子性质的 PROP 程序.在双电子排斥积分的计算上作了改进,提高了运算速度.使用原子轨道电负性和原子成键参数等经验数据按 Hückel 规则构造从头算的初始 Fock 矩阵,减少了迭代次数,有效地克服了N_2 O_((?)2)分子的假收敛点.     

分子体系的约化哈密顿轨道(RHO)法通用计算机程序MQJRHO

本文报告了约化哈密顿轨道（ＲＨＯ）法计算开壳层分子体系和三重激发态的研究结果，给出了有关理论公式。对第二周期元素氢化物的ＲＨＯ法计算发现基态能量稍高于ＳＣＦ从头算结果，但最低单重激发态激发能比ＳＣＦ冻结轨道法要好。本文所研究的ＲＨＯ法通用计算机程序，适用于包含ｓ、ｐ、ｄ轨道的分子、离子、自由基体系基态和激发态的全电子计算。算例表明程序准确、可靠地输出能量计算和Ｃｏｌｅｍａｎ能量分割等信息。力量子化学密度矩阵理论深入研究和应用提供了有效手段。     

构造从头算的初始Fock矩阵的新方法(Ⅱ)

本文提出了用原子从头算的 Fock 矩阵和扩展的休克尔规则与分子的单电子哈密顿矩阵合成从头算的初始 Fock 矩阵的方法.此法有助于克服从头算的假收敛点和迭代初期的振荡,获得了预期的电子组态.在非限制的开壳层分子的从头算中,用原子Fock 矩阵分别合成α和β电子的初始 Fock 矩阵,可使α和β电子同时取得预期的基态能级.用此方法计算了 CO、B_2、HF 等一批分子,均取得良好结果.     

MINDO/3级别上的最大重迭对称性分子轨道

建立了MINDO/3级别上的最大重迭对称性分子轨道计算方案 (MOSMO).并采用通常的半经验分子轨道方法MINDO/3级别中完全相同的参数方案,计算了各种分子的几何参数、电离能、能级等,所得结果与实验值及MINDO/3半经验分子轨道方法计算结果相符,说明提出的计算方案是可行的.同时,由于提出的计算方案过程简单,更易推广使用到从头算方法难以解决的大分子体系和超分子体系的结构和性质研究.     

二硼烷分子的键能和成键特性研究

用从头算方法对二硼烷分子的键能进行了量子化学计算,对其成键特性进行了讨论,计算结果表明,B—B间有一弱键生成。     

计算微分方程对称的符号算法及其实现

对文〔4〕中计算微分方程 (组 )古典对称确定方程组的部分程序作了一些改进 ,使其更具实用性 ,提高了运算速度 ,实现了文〔3〕中提出的“部分计算”与信息反馈法的机械化 ,使输出结果更简洁 ,便于用吴 -微分特征列法〔3〕对确定方程组作进一步简化 .同时编制了计算微分方程(组 )非古典对称的程序 ,该程序具有通用性好 ,效率高等特点 .本文程序是由符号计算系统软件 Mathematica实现的 .作为算例给出了 m KDV方程的非古典对称及利用对称将 Jim bo-Miwa方程化成了常微分方程 ,说明了我们的算法、程序及对称理论的有效性 .     

还原型FeSOD活性中心量子化学计算

运用G94程序，采用HF方法LANL2DZ基组对于还原型FeSOD的晶体结构活性中心进行了量子化学从头计算，获得了分子轨道能量，电荷分布及原子轨道对前沿分子轨道贡献的信息。结果表明，其活性中心易于接受超氧自由基（O2^-.）的进攻并完成其生理功能。     

小分子的内禀特征轮廊

以分子中一个电子所受到的作用势为基础，应用分子内禀特征轮廓理论，借助于ＭＥＬＤ从头计算程序，并结合自编程序，以分子中的电子运动的经典转折点为判据，绘出了ＨＦ，Ｆ２，Ｈ２Ｏ，ＮＨ３，ＣＨ４分子在平衡几何构型时的内禀特征轮廓。     

化学反应机制的电子结构计算和动力学模拟?北京师范大学的量子化学

在北京师范大学120周年校庆暨化学学科建立110周年之际,本文将结合量子化学群体的研究工作,概要介绍化学反应理论与机制的研究进展．一方面简要回顾化学键理论和分子轨道自洽场计算,重点关注热化学反应途径、能量分解和价轨道赝势从头算等;另一方面围绕激发态电子结构计算和光化学反应机制,探究其核心科学问题,即多态交叉和非绝热动力学．并对量子计算机时代的量子化学的发展前景进行了展望．      

含磷、硅、锗原子的三元环化合物的几何构型及电子结构(英文)

我们用GAUSSLAN 92从头算程序计算了含碳、硅、锗原子的三元环化合物的几何构型及电子结构,不管它们有怎详的几何构型及电子结构,都有能量高的占据轨道和能量低的空轨道。它们的NOMO-LUMO能隙很接近,各化合物低能量空轨道间的能隙都很小。     

α-氨基酸热分解环氧中间产物的从头算研究

用量子化学从头算方法在RHF／6-2lG水平上对四种氨基酸失去NH3以后的分子碎片进行了全优化计算，得到了四种氨基酸各自的环氧中间产物的几何构型．对计算所得的各环氧中间产物进行了振动分析，均无虚频，表明环氧中间产物的构型不是鞍点过渡态结构，而是稳定点结构，证明了文献[1]关于环氧中间产物的推断是正确的．     

过渡金属掺杂的I-III-VI_2黄铜矿电磁性质的第一性原理研究

应用自旋极化的第一性原理对过渡金属(TM=V、Cr、Mn、Fe、Co和N i)掺杂的CuGaSe2和CuGaS2进行研究.计算结果表明:Cr和Mn掺杂的I-III-VI2稀磁半导体(DMS)表现为铁磁性质,而V、Fe、Co和Ni掺杂时表现为反铁磁性质.对稀磁半导体的磁矩研究,其结果符合一条简单的规律:当磁性离子3d的t2g轨道完全被占据时,磁性离子的磁矩比理论的期望值小;当磁性离子3d的t2g轨道处于全空时,磁性离子的磁矩比理论的期望值大;而当磁性离子3d的t2g轨道处于部分被占据时,磁性离子的磁矩与理论值的差距主要取决于晶体的对称性和磁性离子的状态.     

甲醇羰基化制乙酸反应催化剂的分子设计

采用HF从头算,有效核势能近似(ECP)方法,在LANL2DZ赝势基组水平下,研究了铑配合物系列催化剂,以及其同系物、同分异构体的几何结构和能量;同时,利用AIM2000电子密度拓扑软件,对每种配合物的中心Rh原子电子密度和主要原子间键鞍点电子密度的Laplacian量▽2ρ(r)进行了分析比较.研究结果表明,邻-乙酸-吡啶铑阳离子催化剂的Rh-O间共价作用最弱,并且由于其具有的不对称螯合物结构,使得Rh-O键易于断开,对于催化反应的决速步骤来说,该催化剂是最有利于降低活化能的.     

簇合物［M6S8(PEt3)6］n(M=Cr，Mo，W)电子结构与性质

采用LanL2DZ基组 ,对簇合物 [M6S8(PEt3) 6]n 模型 [M6S8(PH3) 6]n(M =Cr,Mo ,W ;n=- 1,0 , 1)进行从头计算研究 ,探讨该类簇合物的电子结构特征及其与性质的关系 ,研究不同金属原子对该类簇合物结构的影响、各原子之间相互作用对形成簇骼的影响等     

利用ABEEM模型在分子形貌轮廓上计算几个五元环配合物的分子静电势

分子的许多物理和化学性质都与其静电势密切相关.分子静电势是指分子在空间某一位置产生的分子静电作用势能,分子之间的相互作用可以通过静电势这个物理量来表述.利用ABEEMσπ模型计算出回归到各原子位点的电荷分布,结合自编Fortran程序可快速计算得到分子的静电势,将其投影到分子形貌轮廓上,即可得到在分子形貌上的静电势分布图.笔者选取咪唑、吡唑、噻吩、噻唑和异噻唑等五元环配合物作为模型分子,分别采用从头计算方法和ABEEM模型方法计算它们的分子静电势,并将其投影到分子形貌上.通过比较,ABEEM模型方法不仅可以快速计算分子的静电势,且与从头计算所得结果一致.     

氮杂环丁烷按（2s＋2A）反应途径热解的理论研究

用半经验分子轨道方法ＡＭ１和闭壳层Ｈａｒｔｒｅｅ－Ｆｏｃｋ从头计算方法（３－２１Ｇ和６－３１Ｇ．）研究了氮杂环丁烷以协同的（２ｓ＋２ａ）反应途径热解的机理，从振动分析和内禀反应坐标（ＩＲＣ／３－２１Ｇ）的研究说明了这种反应途径的存在，对所得构型（３－２１Ｇ和６－３１Ｇ）运用多级微扰（ＭＰ２－ＭＰ４）进行了相关能地校正后，得到的活化势垒仍然较高（约３００ＫＪ．ｍｏｌ＾－１），所以反应主要以分步过程进     

青蒿素分子结构的理论研究

文章用量子化学从头算法,研究了青蒿素分子的几何结构,结果表明青蒿素分子的构型、键距、键角、二面角C1-O24-O23-C20等参数与X—射线分析测定值十分接近。为青蒿素及其衍生物的构效研究提供了理论方法。