MINDO/3级别上的最大重迭对称性分子轨道

建立了MINDO/3级别上的最大重迭对称性分子轨道计算方案 (MOSMO).并采用通常的半经验分子轨道方法MINDO/3级别中完全相同的参数方案,计算了各种分子的几何参数、电离能、能级等,所得结果与实验值及MINDO/3半经验分子轨道方法计算结果相符,说明提出的计算方案是可行的.同时,由于提出的计算方案过程简单,更易推广使用到从头算方法难以解决的大分子体系和超分子体系的结构和性质研究.     

半经验MNDO和MNDOC方法对化学反应过渡态研究的应用

本文对15个简单有机分子反应进行MNDO和MNDOC计算,得到与从头算相似的势能面特征和过渡态数目。半经验过渡态的优化结构与从头算过渡态的优化结构吻合较好,而半经验活化能与从头算活化能偏离较大。其中,MNDOC结果稍好于MNDO结果。计算表明用半经验方法作为反应势能面的快速扫描工具以确定其定性特征,对从头算难以实现的大分子体系尤为适用。对于中等大小分子的过渡态研究,用半经验过渡态作为从头算自动优化的初始点,则能大大提高从头算定位鞍点的成功率。     

分子结中对苯二甲氰分子与电极相互作用的研究

以对苯二甲氰分子（C6H4（CN）2）为研究对象，利用从头计算方法和弹性散射格林函数理论，研究了两电极的距离对分子与金电极之间耦合的影响．计算结果表明，当电极之间的距离变化时，分子与电极的耦合常数有明显的变化．本文进一步讨论了该常数正负的意义．在四面体型体系和直线型体系中，两电极距离分别为1．318nm和1．378nm时，对苯二甲氰分子与两金原子团簇形成稳定的结合．     

SiO分子的基态(X1Σ+)势能函数的研究

运用Gaussian03程序,使用从头算方法计算了SiO分子基态(X1Σ+)的平衡结构和离解能,利用单点能计算的结果,采用正规方程组拟合Murrell-Sorbie函数,得出SiO分子的基态分析势能函数,并且计算出SiO分子的光谱常数ωe、ωeχe、Be和αe的值,计算结果与实验值符合得较好.     

吡唑甲醛缩N4-取代苯基氨(硫)脲化合物定量构效关系的量子化学研究

采用Gaussian98程序量子化学从头算方法对吡唑甲醛缩N^4-取代苯基氨(硫)脲化合物进行了量子化学计算．计算结果表明：此类化合物的抗溃疡作用和毒性作用与前线及近前线分子轨道能级及轨道构成有较好的线性关系．表明此类化合物在发挥生物活性时以给电子为主,吡唑环以及缩氨(硫)脲为此类化合物的生物活性区．     

SiO分子的基态（X^1∑^＋）势能函数的研究

运用Gaussian03程序，使用从头算方法计算了SiO分子基态（X^1∑^＋）的平衡结构和离解能，利用单点能计算的结果，采用正规方程组拟合Murrell—Sorbie函数，得出SiO分子的基态分析势能函数，并且计算出SiO分子的光谱常数ωe、ωeχe、Be和αe的值，计算结果与实验值符合得较好．     

四氧化二氮分子结构的从头计算

本文利用STO—3G基组的量子化学从头计算法考察了四氧化二氮分子的基态平衡构型。计算值与实验值能较好地相符合。对两个NO_2分子片之间的化学键进行了讨论。     

从头算价键理论的研究进展

作为现代化学键理论之一,价键理论为分子电子结构性质和化学反应机理提供了直观的化学图像理解.虽然当前分子轨道理论占据着量子电子结构研究的主导地位,但是随着计算机运算能力的迅速提升以及量子理论计算算法的日益完善,从头算价键理论重新引起了人们的重视.本文简要回顾了40年来从头算价键理论方法所取得的突破,着重阐述厦门大学化学键理论研究团队在这一领域取得的研究进展.首先介绍早期从头算价键理论方法的发展历史;然后讨论从头算价键理论中的计算方法,包括最基本的价键自洽场方法,在此基础上考虑动态电子相关的价键计算方法,以及溶液环境下的计算方法;最后简要介绍价键理论中的矩阵元计算方法以及国际上具有重要影响的从头算价键程序,并展望未来发展方向.     

精氨酸侧链与生物小分子间离子氢键强度的快速计算

提出了1种快速模拟生物分子间离子氢键作用的新方法,并将该方法用于计算模拟带有1个正电荷的精氨酸侧链与甘氨酸二肽分子、碱基尿嘧啶分子、碱基胸腺嘧啶分子等中性分子间的N—H…O=C离子氢键相互作用.计算结果表明:新方法可以快速计算带电精氨酸侧链分子和甘氨酸二肽分子、碱基尿嘧啶分子、碱基胸腺嘧啶分子间形成的N—H…O=C离子氢键的平衡氢键键长和分子间相互作用能;得到的平衡氢键键长与从头计算MP2/6-31+G(d,p)方法得到的平衡氢键键长的绝对偏差均小于0.005nm;分子间相互作用能与从头计算MP2.5/CBS方法得到的分子间相互作用能的绝对误差均小于8.2kJ/mol,相对偏差均小于5.5%;在同等计算条件下,新方法的计算效率比从头计算方法快数千倍以上.这些结果表明新方法准确快捷,在生物大分子体系的分子模拟领域有潜在应用价值.     

分子模拟研究1,3,4-噻二唑类衍生物对AChE/BChE的生物活性和选择性机理

乙酰胆碱酯酶(ACh E)和丁酰胆碱酯酶(BCh E)均属于胆碱酯酶类(Ch Es),具有不同的催化特性及抑制模式,是具有高度同源性的两种蛋白质,在神经系统中发挥着重要的作用.揭示胆碱酯酶抑制剂的选择性机理是开发新型的阿尔茨海默症药物的重要课题.我们研究了3种1,3,4-噻二唑抑制剂对ACh E/BCh E的生物活性和选择性机理.采用MM-PBSA方法对3种抑制剂与ACh E/BCh E之间的相互作用能进行了计算.研究结果表明,3种抑制剂对ACh E均表现出较高的活性,说明这3种抑制剂能够选择性抑制ACh E,所得计算结合自由能排序与抑制剂的实验抑制常数吻合较好.     

四聚甲基锂Li4(CH3)4的电子结构的量子化学研究

用Gaussian98W程序对四聚甲基锂Li4(CH3)4的电子结构作了量子化学计算,根据分子轨道能级、电子密度集居数分析、原子电荷、化学键键级等对Li4(CH3)4的缺电子多中心键的特点进行了理论解释.计算表明在Li4(CH3)4中每个碳原子与4个锂原子形成化学键,与一个距离较远的锂原子形成化学键的键级高于与3个距离较近的锂原子的键级,生成不对等的5中心2电子键(5c-2e);四聚甲基锂中Li-C键的平均键级是0.3749,平均键能为132.1kJ/mol.     

(CH3O)3PO3·(H2O)n(n=1,2)分子间氢键作用的理论研究

用密度泛函(DFT)B3LYP/6-31+G(d)方法研究(CH3O)3PO3.(H2O)n(n=1,2)的分子间氢键作用,对水分子可能与该化合物形成氢键的复合物及水分子作用下该化合物分解时所达到的过渡态,进行全优化,在B3LYP/6-311++G(d,p)的方法下进行单点能计算,并进行零点能校正,进一步探讨由于水分子作用所形成的分子间氢键对(CH3O)3PO3分解所需活化能的影响,比较不同情况下分解所需活化能的大小、几何参数和电荷分布的变化.     

KBph4在(CH3OH-H2O)混合溶剂中热力学性质的测定和研究

测定了298．15K KBph。在（CH3OH-H2O）混合溶剂中的溶解度，并根据热力学原理求算了KBph4在此混合溶剂中的饱和摩尔活度系数，离子缔合度和缔合常数，及KBph4由水（H2O）至混合溶剂（CH3OH—H2O）的标准迁移Gibbs自由能，并对KBph4的热力学性质随混合溶剂组成（x）的变化进行了初步的讨论．     

BH_4~-,CH_4,NH_4~ ,H_4O~(2 ),H_4F~(3 ),BH_3~(2-),CH_3~-,NH_3,H_3O~ ,H_3F~(2 )等电子系的从头算研究

用从头算方法研究了 BH_4~-,CH_4,NH_4(?)~ ,H_4O~(2 ),H_4F~(3-),BH_3~(2-),CH_3~-,NH_3,H_3O~ ,H_3F~(2 )等电子系某些性质的变化规律,讨论了如何使负离子同正离子和中性分子的计算保持相近精度的问题。     

有机锡化合物{(PhCH2)2Sn[4-NC5H4CON2C(CH3)CO2](H2O)}2的合成及晶体结构

合成了有机锡化合物{(PhCH2)2Sn[4-NC5H4CON2C(CH3)CO2](H2O)}.用X-射线单晶衍射测定了该化合物的晶体结构,结果表明,在该配合物的晶体中,锡原子呈五配位畸变三角双锥构型.     

CH3S, CH3SH, CH3SO, CH3SO2的标准摩尔生成焓的研究

利用7种密度泛函(DFT)方法(B3LYP,BLYP,BHLYP,BP86,B3P86,BPW91,B3PW91),以DZP 为基函数对CH3S, CH3SH, CH3SO, CH3SO2的标准摩尔生成焓进行了理论计算.采用等键方程在BPW91水平下预测的结果为-23.56 kJ/mol(CH3S),115.85 kJ/mol (CH3SH), -106.16 kJ/mol(CH3SO)和-255.56 kJ/mol(CH3SO2),接近已有的实验结果.这表明,采用密度泛函方法只需要很少的计算量和中等大小的基组就能得到很好的结果,对于某些特殊例子(如CH3SO2),其预测结果甚至好于高水平的CCSD(T)/CBS方法.     

CH2与NO反应机理的理论研究

CH2自由基是烃类燃烧过程中产生的重要物质，NO是主要的环境污染物．研究二之间的反应具有重要的现实意义．用从头算(ab initio)方法从理论上对CH2和NO的反应进行研究．采用G2MP2方法计算各反应通道上所有驻点的构型参数、振动频率和高级能量．根据相对能量绘制的势能剖面图详细给出了CH2和NO的反应机理。反应中，NO横向进攻CH2中心形成富能中间体H2CNO(IM1)，而后经复杂的异构化或解离途径生成产物。计算的各个通道的反应热与实验结果符合较好，根据势能面，预测生成CO NH2和H HNCO是反应的主要通道,这与实验事实相一致。     

甲基修饰单壁碳纳米管的几何结构、束缚能和电子结构

采用brenner经验势通过计算甲基吸附在碳纳米管上吸附能的方法找到了甲基修饰单壁碳纳米管最稳定的几何结构，并且发现甲基吸附在单壁碳纳米管上吸附能随着碳纳米管的直径的增加而减少，最后运用从密度泛函紧束缚方法计算了甲基修饰碳纳米管的电子态密度，发现当甲基修饰碳纳米管后，碳纳米管在费米能级附近出现局域态，改变了碳纳米管的光电特性，因此，甲基修饰的单壁碳纳米管有可能成为制造纳米发光元器件重要原材料之一．     

H和CH3NO2分子中C,N,O原子作用反应机理的研究

采用DFT（B3LYP）方法。在6—311G^＊＊，6—311＋＋G^＊＊，ccpvtz基组水平上。优化了H自由基分别进攻CH3NO2上的C，N，O原子反应的各驻点的几何结构，研究了反应体系中各反应沿极小能量途径反应分子几何构型的变化，根据计算得出的各反应的位垒和反应热力学参数指出了反应位垒对反应的影响．     

固载杂多酸催化合成氯乙酸异丙酯

本文采用不同的方法制得三种ＰＷ１２／ＳｉＯ２催化剂,对氯乙酸和异丙醇的酯化反应进行催化合成,讨论了催化剂类型、反应时间及异丙醇用量等因素对反应的影响．