DFT结合QTAIM方法对(CH)_n(CBO)_(6-n)(n=0～6)结构和芳香性的研究

在B3LYP/6-311+G(d)计算水平上对(CH)_n(CBO)_(6-n)(n=0~6)分子的结构进行了全优化,在同一计算水平上采用规范无关原子轨道(GIAO)方法计算了此类化合物的核独立化学位移值(NICS),用以评价这些分子的芳香性.研究结果表明:(CH)_n(CBO)_(6-n)(n=0~6)具有芳香性,但芳香性比苯分子略弱,并且芳香性随着CH基团陆续被CBO基团取代而减弱.QTAIM分析进一步确认了这些分子的芳香性,并发现NICS(0)以及△NICS均同H_b存在良好的线性关系.此外,同(CH)_n(BCO)_(6-n)(n=0~6)化合物相比,(CH)_n(CBO)_(6-n)(n=0~6)分子不仅具有更高的热力学稳定性,而且还具有更强的芳香性.     

α—呋喃丙烯酸酯的红外光谱特征及其构型

总结和归属了α－呋喃丙烯酸酯红外光谱的主要特征，1．呋喃环3个特征吸收谱带如下：①环C－H和骨架伸缩振动频率分别为3130和1560、1480、1391cm^-1; ②不中C－O－C键对称和不对称伸缩振动频分别为1075和1210cm^-1; ③环C－H面外弯曲振动和环弯曲振动频率分别为885和750cm^-1.2,C=C键伸缩捱动频率为1641cm^-1；在973cm^-1显示反式＝C－H面外变角振动的特征频率。3．羟基伸缩振动频率为1713 ^-1,1305,1262矣1165cm^-1为α，β－不饱和酯中C－O－C键对称与不对称伸缩振动的3个强吸收峰。     

吴茱萸碱结构和振动光谱的理论研究

采用密度泛函理论B3LYP和B3PW91方法对吴茱萸碱的几何构型进行了全优化,得到吴茱萸碱的几何平衡结构参数.结果表明,吴茱萸碱是一个非平面结构的分子,与晶体结构吻合.在相同水平上计算了吴茱萸碱的红外和拉曼振动光谱,依据计算结果,对吴茱萸碱分子的振动基频进行了合理的指认和归属.在红外光谱中,所有振动模式均具有红外活性,最强的振动频率为1 720cm-1,摩尔吸光系数为631L/(mol·cm),归属于C21O22的伸缩振动.在拉曼光谱中,吴茱萸碱的所有振动模式也表现出了拉曼活性,最强的吸收峰频率为3 200cm-1,吸收强度为19.6kM/mol,由N—H键的伸缩振动吸收所贡献.结果可为进一步研究吴茱萸碱的结构和生物活性关系奠定理论基础.     

胸腺嘧啶分子振动光谱及其量子化学计算

分别检测了胸腺嘧啶粉末的拉曼光谱和红外光谱,并用量子化学B3LYP/6-311**G(含电子相关效应的杂化密度泛函理论DFT)方法,对胸腺嘧啶分子进行了几何结构优化,理论计算了胸腺嘧啶分子的拉曼散射光谱和红外光谱,并将计算结果与实验值进行比较.结果表明:采用DFT方法的计算结果能够和实验值很好的吻合.通过Gauss View可视化软件,对胸腺嘧啶分子的振动频率进行了全面的归属.     

腺嘌呤质子迁移异构化反应及其芳香性的密度泛函研究

用密度泛函理论方法,在B3LYP/6-31G**水平上研究了腺嘌呤的分子内质子迁移异构化反应,对反应势能面进行了研究,对反应物、产物和过渡态进行了几何构型优化,在同一水平下计算了单点能量,并用频率振动模式和内禀坐标(IRC)确证了过渡态的存在,反应的活化能为184.96KJ/mol.在GIAO-HF/6-31G*//B3LYP/6-31G**水平对反应物、产物和过渡态的非相关性化学位移(NICS)进行了计算,利用NICS 值对反应过程中芳香性进行分析,发现在异构化反应过程中六员环的芳香性变化很大而五员环的芳香性基本不变.     

吴茱萸次碱结构和振动光谱的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论B3LYP和B3PW91方法对吴茱萸次碱的几何结构进行了全优化,得到吴茱萸次碱的平衡几何结构参数,结果表明,吴茱萸次碱是一个平面结构的分子.在相同水平上计算了吴茱萸次碱的红外和拉曼振动光谱,依据计算结果,对吴茱萸次碱分子的振动基频进行了理论指认和归属.在红外光谱中,所有振动模式均具有红外活性,最强的振动频率为1 729 cm-1,摩尔吸光系数为1 461 L/(mol·cm),归属于C21O22的伸缩振动.在拉曼光谱中,吴茱萸次碱的所有振动模式也表现出了拉曼活性,最强的吸收峰频率为1 630 cm-1,吸收强度为170.8km/mol,由C21O22键的伸缩振动吸收所贡献.该研究结果可为进一步探讨吴茱萸次碱的结构和生物活性关系提供理论参考.     

超痕量分子的绝对拉曼散射强度测量及计算方法

总结了超痕量分子的绝对拉曼散射强度的测量计算方法,证明了基于液芯光纤技术运用内标法测量计算超痕量分子的绝对拉曼散射强度的可行性,应用Teflon-AF光纤测量了浓度低至10-9mol水中Beta-胡萝卜素的共振拉曼光谱,根据内标法计算了其C=C伸缩振动模的绝对拉曼强度.     

乙腈分子振动模式和振动光谱的群论方法研究

利用群论的方法可以在不解久期方程的情况下分析分子的振动光谱,本文运用群论方法分析了乙腈分子的简振振动模式,得到了各简振振动模式的对称性,根据振动拉曼光谱选择定则分析了乙腈分子各振动模式的拉曼活性,结果表明乙腈分子振动拉曼光谱有8条频率不同的拉曼谱线,并与实验测定的激光振动拉曼光谱进行比较,理论结果与实验结论吻合很好.     

密度泛函方法研究meso-四苯基卟啉(H2TPP)分子的拉曼光谱

利用密度泛函(DFT)方法计算了m eso-四苯基卟啉(H2TPP)的拉曼活性振动频率.将计算频率乘以因子0.971进行校正,所得结果与实验数据相比,均方根误差小于7.3 cm-1.根据理论计算,参考对卟吩的研究结果,对实验观察到的m eso-四苯基卟啉分子的拉曼振动光谱进行了指认.     

Asn(n=2-12)团簇几何结构和电子性质的DFT研究

采用DFT(Dpensity-function theory)下的B3LYP方法研究了Asn(n=2-12)团簇的平衡几何结构,基态团簇的相对稳定性及电子性质.结果表明,n≥5时团簇易于形成四元环和五元环结构单元,从As6开始团簇的基态以层状结构居多.团簇的平均束缚能、离解能、能量二阶差分、前线轨道能级以及能隙均表明As2、As4和As8为幻数团簇.最后,计算分析了基态团簇的振动频率,红外和拉曼光谱以及极化率,得到As4拉曼光谱峰值对应的谐振频率与实验值符合较好.     

全金属团簇XCu_3~(2-)(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3种新的二阶负离子全金属团簇XCu32-(X=Au,Ag,Cu)的稳定结构、振动频率与电子总能量(考虑了零点能ZPE)作了理论计算.在此基础上,对最稳定结的平面C2v结构的两种磁性质:各向异性磁化率(χanis)和核独产位移(NICS)进行了研究.计算结果表明,XCu32-团簇具有很强的芳香性.对它们的分子轨道分析表明,平面C2v结构的XCu32-团簇具有多重芳香性,σ、π和δ分子轨道对XCu32-团簇的芳香性都起着重要的作用.     

全金属团簇Gan(n=3,4,5)芳香性的密度泛函理论研究

根据密度泛函理论,对Gan(n=3,4,5)团簇和Gan-(n=3,4,5)进行了几何结构优化和结合能计算,并对其电子结构及成键特性进行了分析.由核独立化学位移(NICS)和分子轨道(MO)数据分析,确定团簇均具有芳香性,且以π电子芳香性为主.     

双氢键复合物XZnH…HArF(X=H,F,Cl,Br)的理论研究

使用分子轨道从头算方法,在MP2(full)/6-311++(2d,2p)理论水平上对XZnH(X=H,F,Cl,Br)和稀有气体化合物HArF组成的双氢键复合物XZnH…HArF的性质进行了研究.结果表明,所有的复合物都具有线形结构.在所有的体系中,由于双氢键的形成,H—Ar键和H—Zn键的伸缩振动频率发生了红移,同时伴随着两者键长的增大.复合物的相互作用能按HZnH…HArF>BrZnH…HArF>ClZnH…HArF>FZnH…HArF顺序降低.分子间的伸缩振动频率、复合物的H—Ar键和H—Zn键伸缩振动频率的位移与相互作用的能量相关.采用自然键轨道方法做了电荷计算,表明分子内部原子电荷发生了变化,H—Ar键振动频率的红移可以用Alabugin的超共轭和重杂化理论解释.     

N,N‘-双水杨醛缩环己二胺指纹区拉曼光谱研究

采用633 nm激光器,检测了合成的N,N'-双水杨醛缩环己二胺产物在指纹区的拉曼光谱,并根据密度泛函理论对其拉曼光谱进行理论模拟.该分子拉曼光谱检测值和理论值比较表明:在位移800 cm-1,该物质有一特征峰,初步将其归属为C-N-C两碳原子围绕N原子的剪式振动和苯环碳骨架伸缩振动的协同振动,这是该物质多个原子的集体...     

指纹频域内木糖拉曼光谱的研究

为深入了解木糖分子在指纹区（1000～400 cm-1）的特征振动,利用拉曼光谱仪,检测木糖得到该频域内的拉曼光谱,并用密度泛函理论选用B3LYP/6-311＋G＊＊基组,计算了木糖分子在该频域内的拉曼光谱。结果表明：检测值和理论值有很好的一致性。并根据势能分布进行分析,对振动进行归属和指认,该频域内的振动为基本上可以归属于木糖分子的即弯曲振动、剪式振动、扭曲转动以及伸缩振动,其他振动类型所占比例较小。这些振动可以作为木糖指纹区的特征振动。     

HCP分子势能面和振动光谱研究

文基于Molpro2019程序包, 采用单双激发耦合簇方法（CCSD）结合基组cc-pVQZ构建HCP分子的一维势能曲线和二维势能曲面, 发现HCP分子面内、面外弯曲振动模式之间的简并现象以及H-C拉伸振动模式对分子势能的重要影响. 本文以势能面为基础, 首次采用振动多组态自洽场方法（VMCSCF）和振动多参考组态相互作用方法（VMRCI）计算HCP分子的基频、倍频、组合频以及振动能量, 频率计算值与实验值吻合较好. 拟合绘制出分子的红外和拉曼振动光谱, 发现振动模式间的费米共振现象. 本文为含磷星际分子的实验和理论研究提供了参考.     

丁基膦酸单丁酯稀土络合物的振动光谱研究

用稀土氯化物与丁基膦酸二丁酯反应制备了标题络合物Ln(BBP)3(Ln=La,Eu,Yb),测量了络合物4 000~100 cm-1的红外光谱和1 500~100 cm-1的拉曼光谱,对其主要红外吸收和拉曼谱带进行了归属.指认151cm-1的红外吸收带为Ln—O键的伸缩振动带,1 138 cm-1的红外吸收和1 136 cm-1的拉曼谱带为PO2基团的反对称伸缩振动带(aνsPO2),1 088 cm-1的红外吸收谱带为PO2基团的对称伸缩振动带(sνPO2).提出了络合物的每个稀土离子与邻近的三个稀土离子通过双—O—P(C4H9)(O C4H9)—O—桥相连接,形成“双桥二十四元环”多聚网络结构的假设模型.Ln—O键基本上为离子键.     

全金属团簇Be32-芳香性的理论研究

将芳香性概念扩展到全金属团簇Be32-,运用密度泛函理论（B3LYP,B3PW91）,从头算方法（MP2）,对全金属团簇Be32-,NaBe3-和Na2Be3的稳定结构、振动频率与电子总能量（考虑了零点能ZPE）作理论计算．计算的结果显示,NaBe3-和NaBe32-团簇中包含一个正三角形的阴离子Be32-．并根据芳香性的平面、电子结构、核独立化位移（NICS）以及它们的分子轨道几个标准进行分析．分析的结果指出,2个离域化的π电子遵循4n＋2电子计算规则,并且呈现出π芳香性．     

C6H5NH-H□X分子间氢键的理论研究

在B3LYP／6-311＋＋G（3df,2p）理论水平上,对C6H5NH-H□X（X=H2O,HCOH,CH3COCH3,NH3,CH2NH和HCN）氢键体系进行几何结构优化与振动频率计算,在所得稳定构型的基础上进行自然键轨道分析和热力学性质研究．结果表明,C6H5NH-H□X体系存在较弱的N—H□O与N—H□N氢键,氢键的形成使H—N伸缩振动频率明显红移．在298．15K和标准状态下,C6H5NH-H□X体系分子在气相的形成过程是一个放热、熵减的非自发过程．     

三聚氰胺的密度泛函理论研究

应用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,在6-31G(d)基组水平上对三聚氰胺进行了研究。计算得到了分子的稳定构型,并对其进行了频率分析。然后利用Gaussview图形软件将频率分析数据转换为红外光谱。对红外光谱分析后发现,在400 cm-1～0 cm-1区域内分子的振动类型主要以分子内基团的整体摆动和胺基中C—H键的面外弯曲振动为主。在红外光谱的指纹区(1 333 cm-1～400 cm-1)谱线强度较弱,分子振动模式主要以弯曲振动为主,且存在七种分子的振动模式不具有红外活性。在光谱的特征谱带区(4 000 cm-1～1 333 cm-1),分子振动模式共有两种,即不对称伸缩振动和剪式振动。此外,整个红外光谱中振动峰的实际数目远小于简正振动的数目。