均双核配合物Co(Ⅱ)-Co(Ⅱ)的密度泛函研究

用密度泛函方法,在ROB3LYP/SDD//ROB3LYP/LANL2MB水平上,对Co(Ⅱ)-Co(Ⅱ)均双核配合物进行了理论计算,优化得到了它的单、三重态的平衡几何构型,计算了它们的谐振动频率.结果表明:配合物分子的三重态比单重态稳定,电子自旋布居高度集中在两Co原子上,体系中存在较弱的自旋离域效应.配合物的磁轨道分析表明:体系的铁磁性耦合作用主要来自于d-π*-d反键的超交换作用.     

有机次磷酸桥连双核镍配合物[Ni_2(μ—O_2P(H)Ph)_2(bpy)_4)]Br_2磁性理论研究

采用密度泛含理论和对称性破损态方法,选用反铁磁双核镍配合物[Ni2(μ—O2P(H)Ph)2(bpy)4)]Br2作为研究对象,应用bpw91,bp86,blyp三种密度泛函方法,在不同的基组(SDD/LANL2DZ/6-31G)水平下,计算配合物的磁耦合常数,讨论不同种基组和方法计算镍配合物交换耦合常数的精确度,对轨道能量进行计算,对自旋密度进行分析.研究表明,两个Ni(II)离子之间弱的反铁磁相互作用主要源于单占据分子轨道SOMOs小的能量劈裂.     

[Si(S2Ph)n]m±(n=1～3)化合物稳定性的ab initio和DFT研究

采用abinitioHF及密度泛函(DFT)B3LYP方法对[Si(S2Ph)n]m±(n＝1～3)的稳定结构以及结合能进行系统的理论计算,分析了该配合物体系稳定存在的可能性,并运用完全均衡校正法对基函数重叠误差(BSSE)进行了校正.同时对配合物分子轨道进行了分析,为实验研究提供了有参考价值的理论结果.     

Zn(OH)_6~(4-)和Zn(H_2O)_6~(2 )系列配合物的电子结构

采用密度泛函理论(DFT)的B3PW91方法,在Lanl2dz、6-31G(d,p)、6-311 G(d,p)基组水平上对具有不同点群对称性的Zn(OH)46-及Zn(H2O)62 系列配合物的几何构型进行了全优化,并在B3PW91/6-311 G(d,p)水平上对前线轨道、振动频率等性质进行了分析。Zn(OH)64-系列配合物中具有D3d点群对称性的构型最稳定,Zn(H2O)26 系列配合物中具有Th点群对称性的构型最稳定。从体系能量角度考虑,Zn(OH)64-.6H2O体系比Zn(H2O)26 .6OH-体系稳定。通过振动分析得到的O—H键吸收峰在3816和1638cm-1位置处,Zn—O键的吸收峰在541和391cm-1位置处,与文献报道的实验数值相符,证明所采用的理论方法及基组适用于研究Zn(OH)64-和Zn(H2O)62 系列配合物的电子结构。     

联吡啶Pt(Ⅱ)配合物二阶非线性光学性质的DFT研究

采用密度泛函理论B3LYP/LANL2DZ方法,对实验合成的联吡啶Pt(Ⅱ)配合物的电子性质和二阶非线性光学(NLO)效应进行计算分析。结果表明:配合物中联吡啶部分表现出给电子的性质,金属Pt(Ⅱ)在配合物内起到传递电荷的作用。六个配合物都具有较大的βtot,展示了很好的NLO活性,尤其是吸电子基团硝基的引入(配合物6)可使βtot显著增加。     

二咪唑二甲酸合锌及其水合物电子光谱性质的含时密度泛函理论研究

采用密度泛函理论( DFT B3LYP)方法,对配合物ZnL2及其两种水合物基态结构进行优化,得到了稳定的几何结构.在此基础上,对分子的电荷布局进行了分析,并对分子的红外光谱进行了计算,得到了分子的光谱数据.在优化得到的稳定构型基础上,采用含时密度泛函理论(TD-DFT/B3LYP)及6-311++G**基组计算电子光谱.结果表明,电子在基态与激发态间的跃迁,主要是在配体4,5-咪唑二甲酸(L)与中心金属之间的电荷转移.电子从中心金属Zn转移至含N和O的4,5-咪唑二甲酸配体上.通过计算配合物ZnL2的电子亲和能,预测该类配合物是优良的电子传输材料.     

异桥联(μ-Cl和μ-OCH3)双核铜 (Ⅱ)配合物磁偶合体系中桥联原子的轨道互补效应

采用密度泛函结合对称性破损(DFT-BS)方法,研究了异桥联(μ-Cl和μ-OCH3)双核铜(Ⅱ)配合物磁偶合体系中桥联原子轨道相互作用.计算结果表明,两个桥联配体原子轨道对反铁磁性偶合,表现为轨道互补效应.这种互补效应不仅表现在磁偶合作用的一致性,而且表现在对磁偶合贡献的加合性.分子轨道和自旋集居数分析都很好解释了计算的结果.     

异桥联(μ-Cl和μ-OCH3)双核铜 (Ⅱ)配合物磁偶合体系中桥联原子的轨道互补效应

采用密度泛函结合对称性破损(DFT-BS)方法,研究了异桥联(μ-Cl和μ-OCH3)双核铜(Ⅱ)配合物磁偶合体系中桥联原子轨道相互作用.计算结果表明,两个桥联配体原子轨道对反铁磁性偶合,表现为轨道互补效应.这种互补效应不仅表现在磁偶合作用的一致性,而且表现在对磁偶合贡献的加合性.分子轨道和自旋集居数分析都很好解释了计算的结果.     

二咪唑二甲酸合锌及其水合物电子光谱性质的

采用密度泛函理论(DFT B3LYP)方法,对配合物ZnL2 及其两种水合物基态结构进行优化,得到了稳定的几何结构。在此基础上,对分子的电荷布局进行了分析,并对分子的红外光谱进行了计算,得到了分子的光谱数据。在优化得到的稳定构型基础上,采用含时密度泛函理论(TD-DFT/B3LYP)及6-311++G**基组计算电子光谱。结果表明,电子在基态与激发态间的跃迁, 主要是在配体4,5-咪唑二甲酸（L）与中心金属之间的电荷转移, 电子从中心金属Zn转移至含N和O的4,5-咪唑二甲酸配体上。 通过计算配合物ZnL2的电子亲和能,预测该类配合物是优良的电子传输材料。     

取代基和配体的负离子效应对(TPFC)Mn(Ⅴ)O轴向配位作用的影响

采用密度泛函理论(DFT)的BP86方法对系列β位取代的锰(Ⅴ)-氧咔咯(TPFC) Mn(Ⅴ) O配合物与咪唑的轴向配位作用,以及无β位取代的(TPFC) Mn(Ⅴ) O与4-甲基咪唑和吡咯的轴向配位性质进行理论研究.计算结果显示:β位取代基吸电子性质和轴向配体负离子效应均能缩短配位键长并增强结合能,显著增强(TPFC) Mn(Ⅴ) O配合物的轴向配位作用,其中轴向配体负离子效应影响更加显著.通过自然键轨道(NBO)分析发现,这2种效应加强(TPFC) Mn(Ⅴ) O轴向配位作用的主要因素:配位氮原子的孤对电子轨道LP(N)与Mn原子的孤对电子轨道LP(Mn,4s)和锰氧反键轨道σ*(Mn≡O)间形成较大的二级微扰稳定化能E(2).     

取代基和配体的负离子效应对(TPFC)Mn(V)O轴向配位作用的影响

采用密度泛函理论(DFT)的BP86方法对系列位取代的锰(Ⅴ)-氧咔咯((TPFC)MnⅤO)配合物与咪唑的轴向配位作用，以及无位取代的(TPFC)MnⅤO与轴向配体4-甲基咪唑和吡咯的轴向配位性质进行理论研究。计算结果显示位取代基吸电子性质和轴向配体负离子效应均能缩短配位键长并增大结合能，显著增强(TPFC)MnⅤO配合物轴向配位作用。通过自然键轨道(NBO)分析发现影响其轴向配位作用的主要因素是轴向配体上氮原子的孤对电子轨道LP(N)与锰原子的孤对电子轨道LP(Mn,4s)和锰氧反键轨道*(MnO)间的二级微扰稳定化能E(2)，取代基吸电子效应和轴向配体负离子效应均能导致E(2)值增大，显著增强(TPFC)MnⅤO的轴向配位作用。     

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.     

锌-尼古丁配合物Zn(nicotine)_2Cl_2的合成、晶体结构、荧光性质及其DFT研究

合成了一种新的锌-尼古丁配合物Zn(nicotine)2Cl2,通过元素分析、红外、紫外-可见及X射线单晶衍射等方法对其结构进行了表征.运用密度泛函理论在B3LYP/LANL2DZ水平上对其结构进行优化,计算其振动频率.通过使用TD-DFT方法对标题配合物和尼古丁的自由配体的电子谱进行预测.计算表明,B3LYP/LANL2DZ法可近似模拟配合物与尼古丁电子光谱,配合物与配体有相似的电子迁移模式.荧光光谱测定表明,该配合物发出蓝色荧光.     

三核锇羰基化合物的理论研究

研究对第3长周期过渡金属配合物最优的理论计算方法,预测有可能被实验合成的新三核锇羰基化合物的结构.采用3种密度泛函方法和2种有效核势基组对中性三核锇羰基化合物Os3(CO)n(n=12,11,10,9)进行理论计算,优化出18个稳定异构体.通过Os3(CO)12理论计算与实验数据的比较,说明MPW1PW91密度泛函方法与有效核势基组相结合,在预测第3长周期过渡金属羰基化合物分子构型和振动频率方面具有很好的可靠性.用该计算方法得到了不饱和三核锇羰基化合物Os3(CO)n(n=11,10,9)的优化结构,并与相应的铁羰基化合物进行了比较.     

AuPH_3-C≡C-C_6H_5与(AuPH_3-C≡C)_2(1,4-C_6H_4)_2配合物激发态性质的密度泛函研究

用密度泛函方法优化了AuPH3-C≡C-C6H5(a)与(AuPH3-C≡C)2(1,4-C6H4)2(b)配合物的基态几何结构,并用含时密度泛函方法计算得出配合物a与b在CH2Cl2溶液中的发光光谱,计算结果与实验值符合得很好.计算得出两种Au(Ⅰ)配合物的最低能量吸收光谱分别为295.2 nm和353.1 nm,均属于C(2p)→Au(6p)的电荷转移(LMCT)修饰下的pπ(-C≡C-、■)→pπ*(-C≡C-、■)跃迁本质,并伴有Au(5d)→Au(6p)的金属中心电荷转移(MCCT)性质.配合物b近似由两个配合物a相连接而成,配合物b的分子轨道也由配合物a的分子轨道组合而成.由于轨道组合中存在pπ*或pπ相互作用,配合物b的最低能量吸收谱线的波长大于配合物a的相应值.Au(Ⅰ)的修饰作用使分子轨道的密度分布更具有规律性,使分子的轨道跃迁更活跃.     

铜(Ⅰ)、银(Ⅰ)氮氧自由基配合物磁构效应的理论研究

采用密度泛函结合对称性破损(DFT-BS)方法,研究了铜(I)、银(I)氮氧自由基配合物磁构效应.计算结果表明,在考察改变两个氮氧自由基二面角(θ)而引起磁交换偶合常数(J)的变化时发现,将AgⅠ和CuⅠ配合物中氮氧自由基的正交排列逐渐转为平行排列,最终都实现由铁磁性偶合转变为反铁磁性偶合,但转变的过程并不完全相同.分子轨道和自旋集居数分析都很好解释了计算结果.分析还表明,AgⅠ和CuⅠ两个结构相似的配合物,磁构效应之所以不同,实际上是由它们的磁偶合机理不同所导致的.     

铜(Ⅰ)、银(Ⅰ)氮氧自由基配合物磁构效应的理论研究

采用密度泛函结合对称性破损(DFT-BS)方法,研究了铜(Ⅰ)、银(Ⅰ)氮氧自由基配合物磁构效应。计算结果表明,在考察改变两个氮氧自由基二面角(θ)而引起磁交换偶合常数(J)的变化时发现,将AgⅠ和CuⅠ配合物中氮氧自由基的正交排列逐渐转为平行排列,最终都实现由铁磁性偶合转变为反铁磁性偶合,但转变的过程并不完全相同。分子轨道和自旋集居数分析都很好解释了计算结果。分析还表明,AgⅠ和CuⅠ两个结构相似的配合物,磁构效应之所以不同,实际上是由它们的磁偶合机理不同所导致。     

以希夫碱1H—吡唑—3—羧酸为配体的铜配合物磁性理论研究

采用密度泛函理论结合对称性破损态方法,以希夫碱为配体的四核铜配合物[Cu4(L)4]·2MeOH·2H2O·DMF(L=希夫碱)为研究对象,选取其中邻近的双核铜为理论模型进行计算,分析不同密度泛函方法和基组对同一配合物磁耦合常数的影响效果.研究表明,4种混合密度泛函DFT方法(B3P86,B3LYP,B3PW91,PBE0)的计算值都与实验观察到的值-20.2cm-1相一致,其中用PBE0方法计算所得值最符合实验值;在PBE0的方法下,用不同基组(6-31G,SDD,LANL2DZ)进行计算,发现磁交换耦合常数Jab对基组有依赖性.研究结果表明,两个Cu(Ⅱ)离子之间的反铁磁作用主要源于单占据分子轨道SOMOS的能量劈裂和原子间轨道重叠.     

基于吡啶羧酸的苯基-甲基苯并咪唑Ir(Ⅲ)配合物的TDDFT研究

通过系统的使用密度泛函及含时密度泛函理论(DFT/TDDFT)结合6-31G*基组及赝势基组Lan L2DZ,采用B3LYP方法对一系列Ir(Ⅲ)配合物进行理论研究,包括电子结构以及光谱性质等.其中配合物Ir-(pmb)3为现有蓝光配合物分子,而Ir-(Rpmb)2pic则是我们理论设计所得配合物分子,对其分子结构、电子结构以及最低单重态吸收光谱的计算均处于DFT水平,基态与激发态分子结构优化是在DFT/TDDFT/B3LYP/LANL2DZ水平下完成.计算过程中显示,Ir-(pmb)3配合物的计算结果数据与实验值吻合,理论设计所得配合物的发光颜色处于纯蓝光区域.此外,通过数据分析可以看出,配合物主配体的改变和吸电子基团的引入能够引起HOMO-LUMO带隙的变化,进而影响到发光颜色.     

C_(80)衍生物C_(80)X_(12)(X=H,F,Cl,Br)的理论研究

为了从理论上预测与C80Cl12具有相似结构的C80X12簇存在的可能性,基于密度泛函B3LYP理论,用6-31G*基函数对富勒烯C80及其衍生物C80X12(X=H,F,Cl,Br)的几何结构、电子结构和振动频率进行了研究,得到了这些衍生物的几何结构、总能量、前线轨道能级差和反应热.计算结果表明,C80X12(X=H,F,Cl,Br)均是势能面上的稳定驻点;C80X12的隙能比C80大,并且这些加成反应都是放热的,因此它们都应该能够合成出来.