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.     

单体苏氨酸分子和离子体系的激发态特性

采用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法, 在6-311+G(2-df)基组水平上优化单体苏氨酸(Thr)分子和离子体系的基态稳定几何构型, 并用含时密度泛函理论(TD-DFT)方法研究隐式溶剂乙醇下单体Thr分子和离子体系各激发态的特性. 结果表明： 随着分子捕获电子数目的增加, 体系的能带 略减小； 单体Thr^2-体系的S1~S10激发态均由占据轨道MO33得到； 该体系的Rydberg激发特性较好, 捕获电子离子体系的激发态激发模式发生了显著变化.     

Ni^＋Nen（n=1-7）和Ni^＋Arn（n=1-6）团簇的结构与稳定性

用密度泛函理论(DFT)的杂化密度泛函B3LYP方法在6-311+G(d)基组水平上对Ni+Nen(n=1-7),Ni+Arn(n=1-6)团簇的各种可能构型进行了几何优化,得到了团簇的最稳定结构,并对最稳定构型的电子结构、电荷分布进行了理论分析.结果表明:当团簇离子n≤4时为平面构型,n>4时为立体构型.同时,能量分析和自然键轨道(NBO)分析表明Ni+Nen团簇的稳定性不如Ni+Arn.     

质子化丙酮分子团簇的形成机理

为更好地解释在丙酮分子的多光子电离/解离实验中观测到的主要产物是质子化的团簇离子的实验结果,采用密度泛函理论(DFT),对质子化丙酮分子团簇体系进行研究.计算结果表明,在(CH3COCH3)2H 团簇中,质子离其中一个丙酮分子的氧原子较近,这是由于在该几何构型中,质子作为桥氢把两个丙酮分子连接起来,形成了极性氢键O1—H …O2的缘故,即氢键的方向性决定了团簇(CH3COCH3)2H 中两个氧原子的不等价.质子化丙酮分子团簇离子的形成是由于大尺寸团簇吸收能量被电离后,团簇内部发生重排的解离反应,继而得到一系列质子化的团簇离子.     

团簇Co3NiB催化析氢活性研究

为深入探究非晶态合金Co-Ni-B 3元体系的催化活性,基于密度泛函理论在B3LYP/Lanl2dz水平下对团簇Co₃NiB的初始构型进行全参数优化,依据前线轨道理论对团簇计算所得优化构型的催化析氢反应机理进行研究,并通过分析各优化构型的03前线轨道图和前线轨道能级差探究出团簇在催化水解析氢时的反应活性,从而确定团簇Co₃NiB催化析氢活性最好的结构模型.研究结果表明:构型3⁽³⁾与3⁽¹⁾不仅在与水分子反应吸附氢原子     

团簇MMoS4结构稳定及极性分析

为了探究团簇MMoS₄(M=Ni、Co、Fe)内部结构稳定性及极性,以密度泛函理论为基础,在B3LYP/def2tzvp水平下运用Gaussian09软件对团簇MMoS₄稳定构型的态密度图、极化率、偶极矩进行计算分析。结果表明,团簇MMoS₄中构型1⁽(3))在外加电场作用下不易发生改变,其结构稳定性要优于其它构型;团簇MMoS₄各稳定构型除4⁽(3))外均为极性分子,并且构型1⁽(1))偶极矩最大,具有最强的分子极性;对态密度图的分析显示,团簇MMoS₄中p-d-d、p-d杂化作用较强,对团簇构型的稳定性影响较大。     

A1nm(m=0,±1,n=3,4,5)团簇的稳定性和芳香性研究

采用密度泛函理论中的B3LYP方法,对铝团簇Alnm(m=0,±1,n=3,4,5)进行了理论研究.经过优化得到其基态构型,讨论了其稳定性.通过核独立化学位移(NICS)和分子轨道(MO)分析,确定Al3的次稳态、Al3-、Al4、Al4-、Al5和Al5+团簇具有芳香性,其余团簇不具有芳香性,芳香性均以π芳香性为主.     

团簇V3B2的结构与成键的DFT研究

为深入了解团簇V_3B_2的结构和性质,基于密度泛函理论,在Becke3LYP/Lanl2dz量子水平下对团簇V_3B_2的几何结构及成键进行了系统的研究。对团簇V_3B_2的可能构型分别在二、四重态下进行全参数优化计算和频率验证,并结合E_(ZPE)数据表明构型1(4)最稳定;在合成路线3V+2B→V_3B_2中,各构型均能自发进行。对团簇各构型中各原子间成键行为分析发现,团簇中可能存在B-B近距离接触,金属原子V是体系的潜在活性位点。     

In_nNa_m~-(n+m≤5;m,n≠0)团簇结构的研究

采用密度泛函理论中的B3LYP方法,对InnNam-(n+m≤5;m,n≠0)混合团簇的所有可能构型进行了优化,并作了频率计算。结果表明:大多数较大团簇是由较小团簇生长而来的;InNa2-,InNa4-和In2Na2-团簇的基态结构较为稳定;团簇中的In原子有较强的得电子能力,而Na原子的得电子能力较弱或容易失去电子。     

团簇Ti3B2结构稳定性、成键及电子性质

为了解Ti-B体系的性质,采用密度泛函理论中B3LYP的方法对团簇Ti_3B_2的单、三重态进行全参数优化计算和相关频率的计算验证,得出8种稳定构型。对这些稳定构型的结构、成键情况以及电子性质进行分析。其中构型1~((3))的稳定性是所有优化构型中最好的,构型2~((3))和3~((3))互为对映异构体;Ti-B键对团簇Ti_3B_2的稳定性起重要作用;团簇Ti3B2中所有构型的电子都是由Ti原子流向B原子。     

4种喹诺酮类药物分子荧光光谱的量子化学研究

喹诺酮类药物是目前广泛用于治疗各种感染性疾病的化学合成药物。文章采用量子化学B3LYP方法,在6-31g基组水平下对4种喹诺酮类药物进行几何构型优化,经振动分析,均未出现虚频率。在此基础上用CIS方法计算了4种化合物的荧光光谱,所得计算值与实验值基本相符。     

氮方酸光学性质的理论研究

采用DFT/B3LYP/6-311+G(d,p)、MP2/6-311+G(d,p)和MP2(full)/6-311+G(d,p)优化了氮方酸的几何构型,计算发现DFT/B3LYP/6-311+G(d,p)方法优化的几何构型较为合理.用TDDFT/B3LYP/6-311+G(d,p)和GIAO及SCRF方法对其NMR、IR、UV和FL光谱吸收光谱进行计算,发现溶剂对其光谱有影响,但溶剂介电性能对光谱影响较小.     

铂类化合物催化氯代丙烯羰基化反应机理的理论研究

采用密度泛函理论,在B3LYP/6-311G**/RECP水平下对铂类化合物催化氯代丙烯的羰基化反应进行了理论计算研究,对势能面上各稳定点进行了全几何参数优化,通过频率分析确认了过渡态,并采用内禀反应坐标(IRC)进行了验证,用连续介质模型(PCM)计算了在CH2Cl2溶液中的溶剂化效应.结果表明,此标题反应有3条反应通道:π,σ和π+σ作用通道.比较发现,对于π+σ作用通道,反映在势能面上速控步的能垒最低,为标题反应的主反应通道.同时还发现当体系中的CO浓度增大时,活性催化体由Cl2Pt(PH3)2通过依次离去配体PH3生成Cl2Pt(CO)PH3和Cl2Pt(CO)2,其最有利的反应通道为类π+σ作用通道.     

HBED、EHPG分子内氢键与光谱性质

在pH 7.4、0.1 mol·L-1 Hepes条件下,由Tb3+荧光测得Tb-EHPG条件稳定常数log K为13.95±0.13;EHPG与金属离子结合后分子内O…H-O型氢键断裂而导致荧光被淬灭；HBED与金属离子结合后分子内N…H-O型氢键断裂而导致荧光增强,荧光变化均与结合的金属离子的原子量成反比.由此总结了稀土离子与HBED,EHPG结合的规律.并用荧光方法推断了脱铁伴清蛋白N-,C-端结合部位酪氨酸残基的分子内氢键类型.     

Effect of solvents on the barrierless reaction in the excited state of cyanine dye

UV－Vis,fluorescence spectroscopy and time resolved spectroscopic technique on picosecond and femto-second scales have been utilized to investigate the effect of steric hindrance and multiple hydroxyl groups of solvents on the barreierless isomerization in excited state of 3,3 ′-di(3-sulfopropyl)thiacyanine triethylamminium salt,The results show that the factors mentioned above may be responsible for a different “short-time behavior “of the bleaching signal on the ground state and nonlinear viscosity dependence of the excited-state lifetime in ispropanol and glycol,These phenomena are distinguished from the situation repored in the long-chained monhydroxyl alcoloh solvents.However,the dye molecule still exhibits the analyzing-wavelength dependence of the observed fluorescence lifetime,that is ,the fluorescence lifetime increases with the increasing of analyzing-wavelength ,The conclusions are in agreement with those drawn from femtosecond upconversion fluorescence experiments and further exemplify the barrierless isomerization model in the excited state.     

N-取代苯甲酰基-N’-取代苯基硫脲的荧光性研究

合成并用FT-IR和核磁共振方法表征了一系列N-取代苯甲酰基-N’-取代苯基硫脲的结构.研究了该系列化合物的紫外吸收光谱和荧光发射光谱.发现该类化合物产生强烈的Stock’s位移的原因是由于分子内氢键的存在.溶剂的极性对荧光强度和Stock’s位移有影响.量子化学密度泛函(DFT)理论对分子基态结构进行优化,PM3单组态相互作用方法(CIS)计算单分子态的电子发射光谱,结果与实验值有很好的吻合.     

萘及其1-卤素取代化合物的荧光光谱的量子化学研究

萘及其化合物一般具有较大的共轭体系,是一类良好的电致发光材料.对萘及其卤代化合物的荧光光谱进行了理论研究.在B3LYP/6-31G水平下优化了4种化合物的几何构型.在振动分析中,均未出现虚频率.基于此,在B3LYP/6-31G的水平下计算了该类化合物的荧光光谱,所有计算结果与实验值基本吻合.     

N4On(n=3~5) 团簇结构与分解机理的理论研究

采用密度泛函理论在B3LYP/6-31G*水平上对N₄O_n(n=3~4)团簇异构体的结构进行优化,得到了5种N₄O₃、5种N₄O₄,在能量方面探讨了其作为高能密度材料的可能性。采用3种密度泛函理论（DFT）方法B3LYP、BB1K、MPWB1K和6-31G*基组,找到了5个N₄O_n(n=3~5)团簇（N₄O₃中的A3、A4,N₄O₄中的B3、B4,N₄O₅中的Z8）分解反应的过渡态,并探讨了它们的分解反应机理;B3LYP方法的能垒明显比另两种方法低很多;BB1K和MPWB1K方法能垒很接近,结果比B3LYP方法可靠,是计算过渡态的较好方法。     

3种芳胺系物质测定关联结构荧光光谱的量子化学研究

采用量子化学半经验THF/PM3方法,RB3LYP/6-31G方法和RHF/6-31G方法分别对测定苯胺系的关联结构,测定间甲苯胺的关联结构和测定对氨基苯甲酸的关联结构进行构形伏化和振动分析,证明其结构的稳定性,并用RHF/PM3-CIS方法分别计算了它们的荧光光谱,所得结果与实给值基本一致.     

BC2N纳米管的电子态和电学性质

采用ROHF对BC2N纳米管进行构型全优化,并用密度泛函理论的DFT/ROB3LYP方法计算了BC2N纳米管的电子态分布.根据其分子轨道能量数据、电子态分布曲线和成键电子云密度分布图形,研究讨论了掺入硼氮对碳纳米管导电性的影响,并与碳纳米管和硼氮纳米管作了比较.