电子效应在有机化学教学中的应用

电子效应是揭示有机物结构与性质相互关联的重要理论。电子效应可概括为诱导效应、共轭效应,本文从有机化学中总结了它在深入研究有机化学反应规律中的广泛应用。     

怎样导出薛丁格方程式

薛丁格方程是量子力学中的基本方程,而量子力学又是目前解决微观世界如原子分子结构理论的唯一工具,因此在物质结构的教学中不可避免地要讨论到薛丁格方程的导出问题,本文拟就几种导出的方法加以讨论。众所周知,如果从德布洛衣物质二象性的观念出发,则微客体(电子、原子、分子等)也具有波的性质,这和光的二象性有着密切的关系,由于几何光学中的费马原理和经典力学中的最小作用原理相应(其数学形式也类似),因而也就一定有某一新的力学,它的形式和物理光学中的波动方程相类似,根据这种推断,就可得出薛丁格方程,现用下列     

基础有机化学中的电子解释

从电子效应角度来分析有机化学反应与分子结构之间的关系，就是所谓的电子解释，本文通过对几个典型反应（性质）的电子解释，来说明电子解释在有机化学中的应用。     

密度泛函方法研究甘油和3-羟基丙醛的结构和性质

采用密度泛函理论(DFT)广义梯度近似(GGA)-VWNBP水平和DND基组研究了甘油和3-羟基丙醛的全优化几何构型、电子结构、福井前线轨道和热力学性质,为研究该类化合物的结构与性质关系提供理论依据,为甘油脱水酶结构改造和分子设计提供配体数据.     

Uub(Z = 112)和Hg(Z = 80)元素的原子结构和激发态性质

在全相对论理论框架下, 通过细致考虑电子关联效应和Breit相互作用, 计算了Uub(Z = 112)和Hg(Z = 80)原子的激发态结构、共振吸收振子强度及其一价和二价离子的基态. 通过与同族Hg元素的比较, 进一步分析了相对论效应和电子关联效应对Uub元素的价轨道性质、激发态结构及一价和二价离子的基态的影响, 并预言了Uub元素的两个可能被实验观测到的共振态的能级位置和吸收振子强度.     

单斜相二氧化铪电子结构与光学性质的计算

基于密度泛函理论,利用超软赝势平面波方法首先对单斜晶相二氧化铪(m-HfO2)的电子结构进行了第一性原理计算,得到了能带结构、总态密度与分态密度.然后,对m-HfO2的光学线性响应函数随光子能量的变化关系进行了理论预测,计算得到了复介电函数、折射率、反射谱、吸收谱、光电导等光学性质,并从理论上对电子结构与光学性质之间的关系进行了分析讨论.     

取代基效应对有机化合物性质的影响

取代基效应是有机结构理论的重要组成部分。取代基效应对有机化合物的物理性质、化学性质和反应活性等都有着重要影响,了解有机化学中的取代基效应及其在有机化学中的作用方式,对于学习有机化学及应用有机化学知识都至关重要。     

取代基效应对有机化合物性质的影响

取代基效应是有机结构理论的重要组成部分.取代基效应对有机化合物的物理性质、化学性质和反应活性等都有着重要影响,了解有机化学中的取代基效应及其在有机化学中的作用方式,对于学习有机化学及应用有机化学知识都至关重要.     

如何学习《高等有机化学导论》

《高等有机化学导论》是在基础有机化学的基础上对有机理论进一步系统地总结与提高,达到熟练掌握有机化学性能与结构的关系而开设的一门课。学习本课程,要重点掌握以下五个方面的内容。 第一各类化合物的性质 化合物的性质包括物理性质、化学性质和立体化学的性质。这些性质内容丰富,只有在理解的基础上进行归纳对比才能掌握。例如比较各类化合物在取代、加成、消除、还原反应中可能存在的立体化学;比较各类中间体的稳定性,其中主要有碳正离子、碳负离子、自由基;比较各     

取代基效应对有机化合物性质的影响

取代基效应是有机结构理论的重要组成部分。取代基效应对有机化合物的物理性质、化学性质和反应活性等都有着重要影响，了解有机化学中的取代基效应及其在有机化学中的作用方式，对于学习有机化学及应用有机化学知识都至关重要。     

烷基的极性效应

本世纪二十年代物理学中的电子理论被引入有机化学的研究之后,对具有不同取代基的有机化合物分子在反应活性上的差别的原因得到了理论上的解释,并在三十年代逐渐形成了系统化的理论,即所谓极性效应(电子效应)。这个理论把分子中的取代基对该化合物的化学活性的影响归因于静电性和非静电性的两种电子效应,前者称为诱导效应,后者称为共轭效应     

电子结构探究——试论电子-电磁场波电磁双锥螺旋结构

文章就电子结构、电与磁现象的本质等问题进行探究,文中以正、负电子与光子可以互相转化的现象以及电磁波的相关性质等为基础,提出电子是电磁场波旋转结构的假说,且构建电子电磁场波电磁双锥螺旋结构模型.该假说认为,电子的基质是一种沿曲线振动的电磁渡,即一特定频率的γ光子.其电场与磁场在极微尺度空间内旋转振动形成了电磁双锥螺旋结构形式,这种电磁波以光速呈陀螺状超高频旋转形成的锥(台)形结构形式即为电子.按其动态结构特征,文中又称电子为电磁旋振子.新的理论探求电子的结构,分析电磁波与实物粒子同的关系,试用微观机理解释电、磁等现象产生的机理,以结构原理解说电子的电性质与磁性质.     

MgCNi3电子结构与光学性质的第一性原理研究

考虑广义梯度近似与局域自旋密度近似,采用全势线性缀加平面波法对新超导体MgC-Ni3的几何结构、电子结构及光学常量进行了计算,从理论上给出了其电子结构与光学性质的关系.电子结构计算表明,尽管MgCNi3与BaTiO3均具有钙钛矿几何结构,但电子能带结构的差异使它们表现出不同的光学性质.基于第一性原理的光学性质的计算结果表明,MgCNi3的光学性质呈各向同性,其低能区的光吸收是由-5.0～0 eV范围内的Ni(3d)电子的带内跃迁以及该能量范围内Ni(3d)电子到导带空轨道的带间跃迁引起的;而高能区的光吸收则起源于价带中C(2p)和C(2s)轨道上的电子到导带中C(2s),C(2p),Ni(3d),Ni(4s)空轨道的带间跃迁.     

金属Ag的电子结构和性质

应用新发展的金属价键理论对金属Ag的电子结构和性质进行了系统研究。我们采用单原子状态自治法确定金属Ag的电子结构为[Kr](4d_n)~(5.33)(3d_c)~(4.53)(5S_f)~(1.14)。依据这种电子结构计算了晶格常数、结合能、势能曲线、体弹性模量和线热膨胀系数随温度的变化,理论值与实验值均符合较好。本文列举了金属Cu和Au的原子状态参数,键参数和主要物理性质,金属Cu的电子结构为[Ar](3d_n)~(4.89)(3d_c)~(4.77)(4S_f)~(1.34),金属Au的电子结构为[X_c](5d_n)~(4.65) (5d_c)~(4.71)(6S_c)~(0.62)(6S_f)~(1.02);分析了贵金属Cu,Ag和Au的共同特点和彼此间的差异;并以简明的方式说明价键理论和能带理论的要点,对比了两种理论所得金属Cu,Ag和Au的准电子占有数(QEO),它们彼此非常相近,这充分显示了价键理论与能带理论彼此是可以沟通的。     

碳化硼B4C价键电子结构研究

在固体与分子经验电子理论(EET)框架下,利用键距差(BLD)方法,选取可能的一种碳化硼晶体结构作为计算模型。计算得到符合EET理论判据的碳化硼晶体的价键电子结构。基于价键电子结构讨论了碳化硼电子结构与性能的关系。     

(CdSe)_n(n=1-10)团簇与含硫配体相互作用的理论研究

采用密度泛函理论方法系统的研究了(CdSe)_n(n=1-10)团簇与有机配体SCH_3相互作用生成稳定产物的结构和性质.研究表明,有机配体SCH_3中的S原子能与CdSe中的Cd原子形成Cd-S配位键.通过比较该系列团簇吸附产物的吸附能、电荷、LUMO轨道、态密度和电子吸收光谱等性质,揭示了含硫配体在(CdSe)_n(n=1-10)团簇上的配体效应.     

小尺寸铋团簇Bi_n(2≤n≤10)的结构特性

采用广义梯度近似下的密度泛函理论系统研究了小铋Bin(2≤n≤10)团簇的结构及其尺寸演化.对于每一尺寸的团簇构造了大量的结构异构体以寻找最低能量结构,发现了几种结构模式如笼形、层状结构和超团簇等相互竞争,并作为全局极小交替出现.在讨论结构稳定性和电子性质的尺寸效应时,观察到了相似的奇偶振荡行为,表明Bin团簇的稳定性主要是由电子壳层效应决定的.     

FeWB金属玻璃高温电学性质的研究

关于FeWB金属玻璃高温电学性质方面的文献未见报道。我们利用自己设计的具有独特结构的测量装置,研究了(Fe_(100-x)W_x)_(84.5)B_(15.5)(x=2,4,6,8,10)金属玻璃的高温电学性质。该装置大大降低了常规测量中不可避免的测量误差,获得了精度在0.01%的电阻率ρ的相对变化曲线,并依据实验结果,指出金属玻璃自身的结构弛豫效应是金属玻璃电阻率ρ(T)偏离线性关系的主要原因。我们用玻璃体内散射电子的“无序小区”概念来解释结构弛豫过程中电阻率ρ的下降。指出ziman理论在忽略结构弛豫效应的情况下才适用。并推断出本材料的Debye特征温度θ_D不超过300K。实验中还发现,当结构弛豫效应可略时,样品在其居里温度点附近出现一个折点的反常现象。我们依据铁磁理论对这一现象进行了讨论。     

经典极谱催化波方程式

自从极谱催化波问世以来,在这廿余年中愈来愈受到人们的重视,因为它只用了简单的方法和仪器,但是却大大地提高了分析的灵敏度,应用的实例也越来愈多,有关的理论也同时得到了发展。但是,在过去的工作中,对於极谱催化电流的性质研究得比较多,而对於极谱催化波(电流-电位的关系)研究得比较少,Kern对受扩散和化学反应(平行反应,下同)的极谱催化波的性质在理论上只作了简单的论述,並未作实验验证,在其他人的工作中也还没有看到精确测量这一类催化波的半波电位来验证Kern的理论。关於受电极反应和化学反应同时控制的极谱催化波的性质,虽然Brdicka和Koutccky的论文涉及这个问题,但缺乏明确的结论,也没有实验验证。本文从理论上推导了受扩散、电极反应和化学反应同时控制的极谱波方程式,並分别各种情况进行了讨论,对於受扩散和化学反应控制以及受电极反应和化学反应控制的极谱波方程式作了实验验证,实验结果与理论值相符。     

表面增强拉曼光谱的理论机制模型分析

从SERS效应发现以来,大量的理论和实验研究建立了各种理论模型,基于散射增强的原因,可能来自于作用在分子上的局域电场的增强或者分子极化率的改变,其理论机制模型中主要分为两大类:物理模型(电磁增强)和化学模型(非电磁增强)。物理模型将SERS的产生归因于局域电场的增强,主要反映了金属材料本身的光学性质和金属表面的纳米结构性质;而化学模型侧重于分子极化率的改变,认为由分子的基态到金属费米能级附近的空电子态可以发生共振跃迁,从而改变分子的极化率,产生SERS效应。化学模型主要与分子几何形状、电子结构、分子与基底的成键作用和表面环境密切相关。