第二周期AO2(A=C,N,O)分子的理论研究

在MP2／6—311 G^ 水平上对第二周期AO2(A=C，N，O)分子进行了量子化学计算，根据计算结果讨论了分子的电子结构、成键特征，得出了AO2分子的稳定性及其化学性质的变化规律，较好地解释了实验事实，     

第二周期AO_2(A=C,N,O)分子的理论研究

在MP2/6-311 G**水平上对第二周期AO2(A=C,N,O)分子进行了量子化学计算,根据计算结果讨论了分子的电子结构、成键特征,得出了AO2分子的稳定性及其化学性质的变化规律,较好地解释了实验事实.     

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.     

分子的Rydberg轨道能量计算

提出了一个关于计算Rydberg分子轨道能量的新方法。该方法是在联合原子近似法(United—atom approximation)的基础上引进分子对称性修正,再利用一切分子点群G都是旋转一反演群(Rotation—inversion group)O(3)的子群这个概念,简化了计算过程。计算了H_2O分子的一些Rydberg轨道能量。计算结果与实验结果符合较好.     

氮化铝分子及氯化锂分子结合能的量子蒙特卡罗研究

通过量子蒙特卡罗方法(QMC)利用不同的密度泛函轨道对氮化铝分子及氯化锂分子的结合能进行研究.采用扩散蒙特卡罗方法(DMC)得到氮化铝分子的结合能为2.993 eV,氯化锂分子的结合能为6.694 eV.与其他理论计算相比较,更接近实验得到氮化铝和氯化锂分子的结合能(2.862±0.391 eV和6.646 eV).同时,利用密度泛函理论对氮化铝分子及氯化锂分子的结合能进行研究时发现,利用密度泛函理论计算得到的结合能范围跨度很大且非常不准确.另外,在利用量子蒙特卡罗方法的计算中发现,不同类型的密度泛函轨道对结合能的计算产生一定的影响,这就需要在利用量子蒙特卡罗方法进行计算时考虑轨道的选择.     

乙酰胺-甲醇分子氢键团簇的理论研究

在MP2/6-31+G(d)水平上,对6种乙酰胺-甲醇分子氢键团簇构型进行几何全优化和振动频率计算,然后在MP2/6-311++G(2df,2p)水平上计算分子间相互作用能,并利用自然轨道理论探讨乙酰胺和甲醇相互作用的本质.通过自洽反应场理论中的Onsager溶剂模型,研究溶剂对乙酰胺-甲醇团簇几何构型、体系稳定性、电荷转移及偶极矩的影响.     

SH自由基分子基态的分子结构与势能函数

使用二次组态相互作用方法(包括单、双取代并加入三重激发贡献)QC ISD(T)结合6-311++G(3df,3pd)基组对SH(SD)自由基分子基态进行了几何结构全优化,计算了其振动频率和离解能。在同等水平进行了单点能扫描计算。并运用群论和原子分子静力学方法,推导了SH(SD)自由基分子基态的合理离解极限。对标准的Murrell-Sorb ie函数进行修正,用最小二乘法分别拟合Murrell-Sorb ie函数和修正后的Murrell-Sorb ie函数,得到了SH(SD)自由基分子基态的势能函数和对应的光谱常数。结果表明,修正后的Murrell-Sorb ie势能函数计算所得光谱常数与实验结果符合很好。表明修正后的Murrell-Sorb ie函数能更加准确地描述SH(SD)自由基分子基态的势能函数。     

草酰氟分子(FCO)2的量子化学研究

目的为了验证草酰氟中性分子(FCO)2光谱分析的结果和进一步研究2种构像的振动模式。方法采用量子化学中从头算的方法HF、MP2、QCISD和密度泛函中的方法B3LYP在6-311 G**水平上对草酰氟中性分子(FCO)2做了构像分析,在B3LYP/6-311 G**水平上,分子轨道分析和自然键轨道分析(NBO)研究了2种构型的稳定性。结果得到了与光谱分析一致的结果,草酰氟分子有平面反式和顺式2种构像。根据频率分析计算结果进行振动模式分析及模拟出的红外光谱图,均与实验结果相符。结论量子化学的理论计算与草酰氟中性分子(FCO)2实验结果相一致。     

应用ABEEMσπ/GB-SA方法估算4个带电二肽的溶剂化自由能

采用B3LYP/6-311++G(d,p)理论水平优化获得体系的稳定几何结构.在相同的理论水平下,使用SMD溶剂模型,计算这些分子在水溶剂中的溶剂化自由能,并以其作为标准值.将各分子的稳定结构作为初始结构,在298 K、NVT系综下,应用ABEEMσπ可极化分子力场,对氨基酸侧链分子的水溶液进行分子动力学模拟,模拟的时间为1ns.平衡后的结构作为训练集,以调节和确定ABEEMσπ的相关参数,最终得到与从头计算相一致的溶剂化自由能.使用相同的参数,计算带电氨基酸二肽的溶剂化自由能,ABEEMσπ的计算结果与从头计算结果具有良好的一致性,表明该参数具有可转移性,这为研究多肽和蛋白质分子的溶剂化自由能奠定了基础.     

N_2O与H_2相互作用机理的理论研究

本文用从头算分子轨道法,研究了线性分子N_2O和H_2四种可能的相互作用机理:(a)N-N-O+:(b)N-N-O+H-H;(c)H-H+N-N-O;(d)+N-N-O,计算结果表明,按(b)、(c)共线方式相互接近时,两分子间距离分别为2.55A和2.80A,可形成分子间的缔合物;以方式(a)两分于相互碰撞时,能发生化学反应,在MP~2/3-21G的水平上,求得活化势垒为232.56KJ·mol~(-1);而按照方式(d),体系的能量随分子间距离减小而升高,没有稳定点存在。     

磷杂硅杂丙二烯及其相关分子稳定性的理论研究

简要综述了重主族多重键,尤其是重主族累积多烯化合物的合成及结构表征和理论研究方面的最新进展.使用Gaussian98量子化学计算程序包中的abinitio计算法(HF)、密度泛函数(B3LYP)和MP2法,在6 311G(d,p)和6 311+G(d,p)基组水平下,对磷杂硅杂丙二烯及其相关异构体进行了全优化几何构型的量子化学计算.计算结果表明:丙二烯型分子具有弯曲几何构型,在炔烃异构体中,含SiP和CC三键的异构体近乎为直线分子.含CSi三键的异构体是最不稳定的分子,且在硅原子上有强的棱锥化效应和明显的孤对电子特征.利用计算的分子总能量,原子净电荷分布和分子偶极矩对各标题的分子几何构型、物理和化学性质进行了分析和讨论,并由计算的相对稳定化能比较和确定了磷杂硅杂丙二烯及其相关异构体的相对稳定性,得到了含CP和SiP三键的异构体比相应的累积二烯异构体稳定的结论.     

磷杂硅杂丙二烯及其相关分子稳定性的理论研究

简要综述了重主族多重键。尤其是重主族累积多烯化合物的合成及结构表征和理论研究方面的最新进展．使用Gaussian98量子化学计算程序包中的ab initio计算法(HF)、密度泛函数(B3LYP)和MP2法，在6-311G(d,p)和6-311 G(d，p)基组水平下，对磷杂硅杂丙二烯及其相关异构体进行了全优化几何构型的量子化学计算．计算结果表明：丙二烯型分子具有弯曲几何构型，在炔烃异构体中。含Si≡P和C≡C三键的异构体近乎为直线分子．含C≡Si三键的异构体是最不稳定的分子，且在硅原子上有强的棱锥化效应和明显的孤对电子特征．利用计算的分子总能量，原子净电荷分布和分子偶极矩对各标题的分子几何构型、物理和化学性质进行了分析和讨论，并由计算的相对稳定化能比较和确定了磷杂硅杂丙二烯及其相关异构体的相对稳定性．得到了含C≡P和Si≡P三键的异构体比相应的累积二烯异构体稳定的结论。     

氯化硼分子及离子的势能函数与垂直电离势

用原子分子反应静力学原理推导出了BCl^n(n=0、 1、 2)分子及离子的基态电子状态及其离解极限．基于cc-pVDZ水平基组，用B3LYP方法计算了其分子及离子的平衡几何、电子状态，在此基础上分别计算了BCl、BCl^ 的Murrell-Sorbie(M-S)解析势能函数和BCl^2 Zhu-Wang(ZW)解析势能函数及其对应的力常数、光谱参数，计算表明BCl^ 、BCl^2 势能曲线均具有对应于稳定平衡结构的极小点，说明BCl^ 、BCl^2 可稳定存在。     

BeH分子基态振动能级与光谱常数的理论研究

利用Molpro程序包提供的多种方法及基组对BeH分子基态(X2∑+)进行优化计算,结果表明,当选用多参考组态相互作用(MRCI)方法和基组aug-cc-pVQZ进行优化计算时,得到的平衡核间距及离解能与实验值符合较好.在该方法下对BeH分子进行单点能扫描,将得到的分子势能代入分子核运动的Schr9dinger方程,求解该方程获得了BeH分子X2∑+态J=0时的12个振动态,对于每个振动态,分别计算了其振动能级G(v)、转动惯性常数Bv及离心畸变常数Dv,同时进一步导出的光谱常数也与实验值较为吻合.     

气体分子(N_2,Cl_2)在石墨表面吸附的EHT研究

基于集团模型电荷自洽的EHT(Extended Hückle Thory)方法在理论上对双原子气体分子(N2,Cl2)在石墨表面的吸附进行了计算分析。讨论了双原子气体分子的吸附位置、分子键的取向、公度和非公度问题,并和实验结果进行了比较。     

环辛酮分子在非对称外电场作用下的光谱性质计算

采用密度泛函理论中的B3P86方法, 在6-311++G(2-df-)基组水平上, 计算得到不同外电场(-0.008 0~0.002 5)作用下环辛酮分子的基态构型, 再用含时密度泛函理论(TD-DFT)方法研究相同电场强度对优化环辛酮分子激发能和振子强度的影响. 计算结果表明： 电场强度影响分子的几何构型; 激发能随电场强度反向变化, 即环辛酮分子在电场作用下易解离和激发.     

MgO在外电场作用下的分子特性研究

在不同理论水平优化得到MgO分子的基态稳定构型,通过与实验值的比较,选取密度泛函B3LYP方法和6-311++g(d,p)基组对MgO在不同外电场(-0．015,-0.010,-0.005,0.005,0.010,0.015 a．u．)下分子基态的稳定电子结构进行计算,研究了外电场对MgO分子基态总能量、键长、偶极矩、能级分布、能隙、电荷分布及红外光谱的影响．结果表明,随着 Mg→O方向外电场的增加,分子键长、偶极矩和能隙递减,原子电荷也递减,总能量升高,频率及其红外强度递增;在外电场作用下,MgO基态分     

HCl分子基态(X1Σ+)的平衡几何与势能函数

采用密度泛函理论的B3LYP方法和二次组态相互作用的QCISD和QCISD(T)等理论方法,在D95(d),6-311G(d,p)和6-311G(3df,3pd)基组下,对HCl分子基态的平衡结构、离解能和谐振频率进行了优化计算,利用QCISD/d95(d)对HCl分子的基态进行了单点能量扫描,并将扫描结果用正规方程组拟合Murrell-Sorbie势能函数.由拟合得到的势能函数,计算与X1Σ 态相应的光谱常数(Be、αe、ωe和ωeχe),其结果与实验符合得较好.     

甲酸分子内质子转移过程的分子轮廓的动态变化

在MP2/6-311+G(d,p)水平下,获得甲酸分子内质子转移反应的过渡态,并在MP2/6-31G(d)水平下,研究了该反应的反应路径(IRC).沿着IRC反应路径选取了9个特征点,使用MELD精密从头计算中的CISD/3-21+G(d,p)方法,结合我们自编的分子形貌程序,绘制了甲酸的分子形貌以及其分子界面的特征轮廓,定义和计算了分子形貌轮廓参数[包括分子形貌轮廓(R)以及电子密度(ED)],比较了各原子端轮廓值与孤立原子半径的相对大小,反映了甲酸分子形貌轮廓的动态变化,以及该反应过程中电子密度的变化.生动形象地展现了甲酸分子内质子转移过程中的空间和前沿电子密度的动态变化信息,清晰地再现了电子的转移过程.为该反应,提供了一种微观认识.     

推/拉型螺烯的前线分子轨道和电子光谱研究

采用密度泛函理论B3LYP方法在6-31G(d,p)水平对一类推/拉型螺烯分子进行了几何结构优化,在得到稳定的分子构型后,用ZINDO/SCI方法计算了它们的前线分子轨道和电子光谱.结果表明,不同取代基和取代基的不同位置对分子的空间几何构型有一定的影响,HOMOs和LUMOs的分布特点说明该类分子有明显的电荷转移特征,通过优化设计不但可以提高非线性光学系数还可以增强这类分子的透明性.