隐式溶剂下S-亮氨酸体系分子轨道NAO贡献的计算

利用高斯内置的自然键轨道(NBO)分析程序,计算不同隐式溶剂下S-亮氨酸(S-Leu)体系分子轨道的自然原子轨道(NAO)贡献.结果表明:隐式溶剂甲醇和氯仿对S-Leu体系分子轨道根据所属中心加和的NAO贡献影响较大,隐式溶剂甲醇和H_2O的NAO贡献计算结果更接近;隐式溶剂甲醇下羧基片段的NAO贡献总值与隐式溶剂H_2O下的计算结果更接近;隐式溶剂氯仿、甲醇和H_2O对羧基片段的NAO贡献影响不同.     

对乙酰氨基酚-水复合物中氢键作用的理论研究

为了解对乙酰氨基酚(AP)在水溶液中的构象,在MP2/6-311++G(d,p)水平上研究了AP与水分子通过不同种氢键作用形成的6种AP-H2O复合物.首先分析这些复合物的几何结构、能量和振动频率,然后运用分子中原子的量子理论(QTAIM)、自然键轨道理论(NBO)和定域分子轨道-能量分解分析(LMO-EDA)等理论和方法对AP-H_2O复合物中的氢键相互作用进行定性和定量分析.研究结果表明:(1)AP分子中的—CH基团与羰基氧原子之间形成的C8H8A···O2A分子内氢键在多数AP-H_2O复合物中被保留下来;(2)AW1和AW6中的分子间氢键强于其他氢键;(3)AP的羰基氧原子是最有可能与H_2O分子形成氢键的位点,第2个最有可能与H_2O分子形成氢键的位点是AP的酚羟基,前者中H_2O是质子供体,而后者中H_2O则是质子受体;(4)AP-H_2O的形成过程中,氢键作用与结构畸变都会在一定程度上决定AP-H_2O复合物的相对稳定性,但前者的作用更大.     

单壁碳纳米管的分子轨道模拟研究

根据简单Hückel分子轨道理论[1],利用群论约化理论[2]以及差分方程方法[3],对(3,0)单壁碳纳米管分子,以及对其加上5种不同的端基的碳纳米管分子的轨道能级进行了计算,并计算了其平均单电子能量与前线轨道能隙[4],对其稳定性进行了分析.通过对(3,0)单壁碳纳米管模型分子的轨道能级计算与稳定性分析,期望能够为其实验应用提供一定的参考.     

丝氨酸手性分子与离子单重低激发态特性的理论计算

采用密度泛函理论(DFT)中的B3P86方法, 在6-311++G(-d,p-)基组水平上优化手性左旋体丝氨酸(S-Ser)分子、 正负一价离子、 负二价离子的基态稳定几何构型, 并用含时密度泛函理论(TD-DFT)方法, 计算手性S Ser分子及S-Ser-2-轨道跃迁等单重低激发态特性. 结果表明： 手性S-Ser分子和S-Ser-2-结构参数随分子体系俘获电子数目的增加而发生变化, 其中键长R变化最明显; 分子轨道(MO)结合自然跃迁轨道(NTO)特征分析法可较好地描述手性S Ser体系各激发态的电子激发特性, 对Rydberg激发特征指认效果较好.     

丝氨酸手性分子与离子单重低激发态特性的理论计算

采用密度泛函理论(DFT)中的B3P86方法, 在6-311++G(-d,p-)基组水平上优化手性左旋体丝氨酸(S-Ser)分子、 正负一价离子、 负二价离子的基态稳定几何构型, 并用含时密度泛函理论(TD-DFT)方法, 计算手性S Ser分子及S-Ser-2-轨道跃迁等单重低激发态特性. 结果表明： 手性S-Ser分子和S-Ser-2-结构参数随分子体系俘获电子数目的增加而发生变化, 其中键长R变化最明显; 分子轨道(MO)结合自然跃迁轨道(NTO)特征分析法可较好地描述手性S Ser体系各激发态的电子激发特性, 对Rydberg激发特征指认效果较好.     

双原子分子低能级分子轨道成键性质分析

在ＳＴＯ－６－３１１Ｇ从头计算基础上，利用自编程序计算了部分双原子分子的分子轨道成键能Ｅｂ（ｉ）［１］．发现第二周期双原子分子能量最低的１σｇ，１σμ或１σ，２σ分子轨道均为非键轨道，并非一个成键轨道一个反键轨道；ＨＦ分子的２σ轨道是强成键分子轨道，而不是非键轨道，且与ＨＦ的光电子能谱相一致．     

细胞色素模拟化合物氯化铁卟啉的密度泛函计算研究

用密度泛函B3LYP方法在STO-3G*和6-31G*水平对铁卟啉分子Fe(TPP)Cl和Fe(TPPF20)Cl进行了计算研究,对它们的量子化学参数进行了分析.两个铁卟啉分子的最高占有轨道结构相似,电子和自旋在卟啉环与Fe原子之间的转移是由于Fe-卟啉环间的π键和π键相互作用引起的.根据计算的相关数据和分子轨道特征分析了铁卟啉活性中心的性质并讨论了其催化活化分子O2的机理.     

NNK结构与其代谢机理和致癌性研究

目的从化学结构的角度研究4-(N-甲基-N-亚硝胺)-1-(3-吡啶基)-丁酮(4-(methylnitro-samino)-1-(3-pyridyl)-1-butanone,NNK)的代谢机理和致癌性。方法利用HyperChem计算化学软件,在扩展休克分子轨道法的基础上进行计算,分析计算结果,阐述NNK的代谢机理以及其致癌性。结果前线轨道的能量差很小,而且LUMO能量低于原子轨道能量,决定了NNK代谢反应既可以接受电子作为氧化剂发生还原反应,也可以提供电子作为还原剂发生氧化反应。电荷分布的局部集中,为亲电试剂的进攻提供了便利。无论是NNK还是其初级代谢产物,高风险诱变性和致癌性基团的存在是其具有潜在致癌性的基础。结论从计算结果可以对NNK的代谢机理和致癌性作出令人满意的合理解释。     

O_4分子的稳定性研究

O4 分子一直被认为是一种潜在的新型高能密度材料 (HEDM)和推进剂 .运用线性回归法研究了O2 分子或离子中O—O键的键长、键级与键能之间的关系 ,得到了相应的线性回归方程 :EO—O=2 0 98.8- 13.0LO—O,γ =- 0 .982 4;EO—O=139.2 2 12 5 8.35lgPO—O,γ =0 .9932 ;其中EO—O表示O—O键能 (kJ/mol) ,PO—O表示O—O键级 ,LO—O则表示O—O键长 (pm) .利用回归方程估算了O3 、O3 、O3 -、O4 的O—O键能 ,讨论了O2 双聚形成O4 即2O2 (g)O4 (g)的热效应 (ΔfHm ) .计算结果表明 ,ΔfHm ≥ - 3.3kJ/mol,说明此反应在标准状况下 ,O4 分子很容易分解形成 2个分离的O2 分子     

关于配合物(MLn)d轨道相对能量、稳定化能和优先构型等问题

一、d轨道相对能量 根据一般点群对称性轨道及三种基本点群(ML、ML_2、ML_4)中各对称d轨道的相对能量,推引出其它对称场中各对称d轨道的相对能量。 配位化合物中央离子d轨道在晶体场中发生能级分裂,简并度降低,分裂方式取决于不同对称场的性质。假定晶体场势Vcf具有加合性和可分性,便可从低对称性场晶体场势组合得到高对称性场晶体场势,或从高对称性场晶体场势降解得到相应低对称性场的晶体场势。本文从三种低对称性分子点群出发,组合得到配位数从1—12的常见构型配合物。并计算了各对称d轨道的相对能量。     

钨酸钡电子结构的第一性原理研究

通过基于密度泛函理论(DFT)框架下广义梯度近似平面波超软赝势法,优化了晶胞的几何结构,计算了白钨矿结构的BaWO4基态的能带结构和电子结构;研究发现:BaWO4为直接带隙结构,带隙宽带为4.5 eV,费米面处的价带主要由W5p和O2p态上电子构成,导带主要是W5d和O2p;根据晶体场理论和分子轨道理论分析了钨酸钡晶体的分子轨道成键,其结果与计算得到的态密度图能较好吻合。关键词:     

甲烷分子结构的对称性在形成分子轨道中的应用

本文通过两种途径形成甲烷的分子轨道，研究了对称性在分子轨道及杂化轨道的形成中起的重要作用，并得出两种方法形成甲烷分子轨道是一样的．     

SH-C8H16-SH分子与金表面形成的分子线的伏安特性

我们从第一性原理出发利用弹性散射格林函数方法研究了SH—C8H16—SH分子和金表面形成的分子线的伏-安特性。计算结果显示，在零偏压附近，存在一个电流禁区，随着偏压的增加，分子线的电导呈现出平台特征。该工作将有利于未来的纳米电子学器件的设计。     

分子和金表面相互作用的第一性原理研究

充氢官能团可以很强地吸附于金表面上，从而可作为连接体用于纳米电子学中的分子器件。我们从第一性原理出发利用密度泛函理论研究了SH－C8H16－SH分子和金表面的相互作用，并利用前线轨道理论和微扰理论定量地确定了该相互作用能常数。     

基于分子轨道隐式溶剂H2O下苏氨酸的电荷转移

基于分子轨道（MO）和自然跃迁轨道（NTO）成分计算分子片段间的电荷转移. 先用密度泛函理论(DFT)中的CAM-B3LYP方法, 在6-31G(d)基组水平上优化隐式溶剂H₂O下苏氨酸（Thr）分子的几何构型，  再在相同理论方法下进行含时密度泛函理论(TDDFT)的电子激发计算, 给出隐式溶剂H₂O下Thr分子体系电子激发过程中片段间电荷转移特征的对比结果. 结果表明： 在S1~S5激发态中, 仅S2中有一对MO32→MO33跃迁轨道占绝对优势, 可通过分析该轨道的成分讨论电荷转移； 其他激发态可通过NTO分析方法讨论电荷转移； S0向激发态S1,S3和S4电荷转移的主要贡献为NTO32→NTO33轨道, 与Hirshfeld和Becke方法的定性结果一致, 定量结果略有差别.     

基于分子轨道隐式溶剂H2O下苏氨酸的电荷转移

基于分子轨道（MO）和自然跃迁轨道（NTO）成分计算分子片段间的电荷转移. 先用密度泛函理论(DFT)中的CAM-B3LYP方法, 在6-31G(d)基组水平上优化隐式溶剂H₂O下苏氨酸（Thr）分子的几何构型,  再在相同理论方法下进行含时密度泛函理论(TDDFT)的电子激发计算, 给出隐式溶剂H₂O下Thr分子体系电子激发过程中片段间电荷转移特征的对比结果. 结果表明： 在S1~S5激发态中, 仅S2中有一对MO32→MO33跃迁轨道占绝对优势, 可通过分析该轨道的成分讨论电荷转移; 其他激发态可通过NTO分析方法讨论电荷转移; S0向激发态S1,S3和S4电荷转移的主要贡献为NTO32→NTO33轨道, 与Hirshfeld和Becke方法的定性结果一致, 定量结果略有差别.     

聚合物缓蚀剂对碳钢缓蚀作用的机理研究

用分子动力学模拟计算了聚天冬氨酸PASP、聚环氧琥珀酸PESA和水解聚马来酸酐HP-MA3种聚合物缓蚀剂与Fe（110）和Fe（001）面在水溶液和无水条件下的相互作用。结果表明：3种聚合物缓蚀剂与Fe晶面的结合能排序由大到小均为PASP〉HPMA〉PESA;缓蚀剂与Fe（110）晶面的结合能要大于Fe（001）面。水溶液中聚合物缓蚀剂的形变能总体要小于无水体系中的形变能,水分子的存在消弱了缓蚀剂的形变程度。从对关联函数g（r）的分析表明,Fe原子分别与聚合物缓蚀剂和水分子中的O原子形成了非键作用。溶剂化效应在模型构建时存在着不可忽略的影响。这些结果的获得可以为新型缓蚀剂的开发提供理论指导。     

单核Co(Ⅱ)配合物C18H14CoN4O2的密度泛函研究

用密度泛函理论,在ROB3LYP/LANL2MB水平上,对单核配合物C18H14CoN4O2进行了理论计算.探讨该配合物的稳定性、分子轨道能量、原子净电荷、电子自旋布居规律及前线的一些分子轨道的组成特征,为该类配合物的合成及分子组装分析研究提供理论参考.     

分子整流器件整流原理分析

本文以电荷守恒定律为基础，讨论了由四氰基对二次甲基苯醌（TCNQ）和四硫代富瓦稀（TTF）为主体的分子器件的通导机理；采有量子化学自洽场计算方法，计算了它们的中性分子对和正负离子对的能量以及电子结构；并在此基础上讨论了该分子器件的整流原理及筛选 于制作分子整流器件的分子的条件。     

平面碳环分子SALC分子轨道简化计算

1971年,F.A.Cotton提出,在求平面碳环等类分子的SALC分子轨道时,可不通过它的最高分子点群D_(nh)而只通过它的单轴转动子群C_n,用投影算符近似求得。本文证明了,F.A.Cotton提出的这一近似方法,实质上是一精确的简化计算方法,有更大的实用价值。该方法还可推广到有关的对称分析理论中去。