甘氨酸分子的结构和振动频率的理论方法研究

用5种密度泛函、MP2和HF方法计算甘氨酸IP构型的几何参数和谐振频率，并与实验结果进行了比较，得出这些方法在计算甘氨酸的几何参数和谐振频率表现出的优越性关系：在优化几何参数方面，B3LYP方法优于其它方法；在计算谐频方面，标度因子校正是必要的，在非校正的情况下，DFT方法优于MP2和HF方法。     

甲醚的分子结构及振动光谱的理论研究

采用密度泛函理论（DFT）方法（BLYP、B3LYP）、从头算HF和MP2方法在6－31^*水平上对甲基醚的几何构型、振动谐性场和红外光谱进行了研究，使用Pulay标度法对各方法计算得到的理论力场进行标度，标度轭了分别为：：0．09、3：0．96，HF:0．89，MP2：0．94，根据标度后的理论力场进行了简正坐标分析，得到势能分布和红外振动频率，与实验红外频率相比，发现经标度后，4种方法的标准偏差均在30cm^-1左右，结果较好，此外，还根据B3LYP方法得到的势能分布和分外强度，对甲基醚的振动基频进行了理论归属。     

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.     

甲烷水合物(可燃冰)结构-Ⅰ的分子间势能的量子化学研究

采用Hartree-Fork,4种DFT(BLYP,B3LYP,MPW1PW91,SVWN5)和MP2方法研究了甲烷水合物结构-Ⅰ的氢键和范德华能.甲烷分子取HF/6-31G(d,p)优化构型,水分子选用ST2模型.水分子间的氢键能Ebb(l)和甲烷-水分子间的范德华能Evdw(l)作为正十二面体边长l的函数,用HF/6-31G(d,p)和4种DFT方法做计算,保持水分子和甲烷分子的构型不变,在几个关键点上选用MP2方法做了计算.计算中选用6-31G(d,p)基组,分别用完全平衡校正和不完全校正法进行校正,这两种方法给出了基组重叠误差(BSSE)的上限和下限.DFT/B3LYP方法计算的氧-氧距离Ro-o=0.280 nm和碳-氧距离Rc-o=0.392 nm最接近于实验值0.282 nm和0.395 nm.所有计算方法(HF,DFT,MP2)都表明,甲烷水合物结构-Ⅰ是一个由超强氢键(30～36 kJ/mol)组成的稳定结构,其氢键能远大于水分子二聚体和冰Ⅰ4晶格中的氢键能((-22.6±2.9)kJ/mol和(-21.7±0.5)kJ/mol).这些数据为气体水合物的Lennand-Jones和Kihara势能函数提供了基本参数,可用于气体水合物的分子动力学模拟.     

丙酮酸分子振动频率、光谱和热力学性质的研究

本文采用密度泛函理论(DFT)研究了丙酮酸分子的几何结构,稳定构象的振动基频、振动光谱和热力学性质.首先在HF/6-31G*、BLYP/6-31G*、B3LYP/6-31G*水平上对丙酮酸分子的几何结构进行优化,结果表明B3LYP/6-31G*水平能够合理的描述分子的几何结构.进而在B3L YP/6-31G8*水平上对优化后的结构进行正则振动频率分析,用0.96校正后的振动光谱和实验结果比较符合较好,并对计算得到的红外光谱,拉曼光谱进行分析,进一步计算得到了该化合物在298-1000K温度下的标准热力学函数值.     

卤代苯甲醚蒸汽压的定量结构-性质关系研究

采用密度泛函理论(DFT)方法,在B3LYP/6-31G*水平对134个卤代苯甲醚化合物的分子几何结构进行了全优化计算.基于计算得到的分子结构参数,运用多元逐步回归技术建立了卤代苯甲醚化合物蒸汽压的定量结构-性质关系模型,其相关系数为0.968,标准误差为0.258.采用留一的交叉验证和外部验证法对模型进行了验证.结果表明,所建立模型具有较好的预测能力和稳定性.经比较,所建立模型的预测能力优于采用Hartree-Fock(HF)法所得模型.     

NH3(H2O)5 氢键团簇的稳定结构

利用密度泛函方法(DFT/B3LYP)方法对经验势得到的NH3(H2O)5 团簇初结构进行结构优化和频率计算,最终得到B3LYP/6-311++G(d,p)水平上的20种稳定结构,再用Moller-Plesset二级微扰方法(MP2)计算这些结构的能量并加以比较.还计算了这20种构型的结合能、电子亲和势和电离能,展示了一些相关方面的性质.     

五氟乙烷灭火剂高温热解机理研究

根据均裂的化学键类型提出了五氟乙烷(C2HF5)的9条初级裂解反应路径,采用DFT／B2LYP／6.31G*、DFT／B2LYP／6.311G**、MP2／6.31G*和MP2／6.311G**方法计算了C2F5H各裂解反应的焓变、中间态分子模型以及反应中生成的卡宾的能态。结果表明C2HF5裂解最易发生H转移反应生成C2F4;伴随H转移生成CF3CF:卡宾,F转移生成CHF:,C—C键断裂生成CF2H·和CF3·,自由基或卡宾之间相互结合生成微量的C2F6、C4F8和C4F10等气体产物。热解实验证实,C2HF5在750～850℃时主要发生脱HF反应生成C2F4,随着反应温度的增加,C2HF5分解程度提高。理论计算的C2HF5裂解产物与实验检测结果一致。     

OCN4分子的光谱常数和非谐力场的从头算研究

利用DFT(B3LYP,B3PW91和B3P86方法)和MP2方法结合cc-pVnZ(n=D,T)基组计算了OCN_4分子的平衡态结构和光谱常数.三种密度泛函理论结合各基组进行的理论计算得到的结果非常接近,并且比MP2方法的计算结果与参考数据更接近,在方法的使用上对结果产生的影响并不明显,将基组从DZ增大到TZ时可以看到明显的数据变化,通过将我们的理论结果与参考数据进行比较发现,DFT方法结合TZ基组给出了更合理的理论计算结果.     

H6M4(N2H2)3(M=Al,Ga)簇合物的结构、红外光谱和热力学性质研究

采用自洽场方法(HF)和密度泛函(DFT)的B3LYP方法,在6-31G*水平下,研究了H6M4(N2H2)3(a-M=Al,b-M=Ga) 簇合物的几何构型、电子结构、红外光谱及热力学性质.结果表明N-N键比肼中N-N键长,有进一步裂解的趋势.振动频率计算表明铝、镓的肼簇合物为基态稳定结构.     

S4分子结构和振动光谱的从头算

利用量子化学的从头算方法, 在6-311+G^**基组下, 分别应用HF, MP2, BLYP, B3LYP方法优化各种可能的S₄分子构型, 计算 各构型的振动光谱, 并在HF/6-311+G^**优化的几何结构基础上, 分别在MP4/6-311+G ^**和QCISD(T)/6-311+G^**水平上考虑相关能修正对总能量的影响. 比较各 种方法计算的几何结构的差别和各构型的相对稳定性, 得出顺式平面C_2v对称 构型为基态的结论. 计算表明, 确定该类分子的基态构型必须考虑电子关联效应的影响, B3LYP是计算该类分子既经济又实用的方法.     

弱结合分子Ar-HF结构与能量相关效应

采用二阶、三阶Moller-P lesset微扰理论方法(MP2,MP3),组态相互作用方法(QC ISD)及密度泛函理论方法(B3LYP),在6-311 G**基组下对弱结合分子体系ArHF进行了ab in itio计算,得到了Ar-HF体系的两个不同的线型平衡几何结构-ArHF、ArFH及其角型异构分子的结构,并计算得到了这几个异构分子的热力学常量和谐性力常量,进一步考察了不同方法对弱结合分子的影响.     

二氟锗烯与乙烯环加成反应的机理

用二阶微扰和密度泛函理论研究单重态F2C＝Ge:与C2H4环加成反应机理,采用MP2/6-31G·和B3LYP/6-31G·方法计算势能面上驻点的构型参数、振动频率和零点能;利用CCSD(T)//MP2/6-31G·和CCSD(T)//B3LYP/6-31G·计算各构型的能量;利用CCSD(T)//MP2得到单线态F2...     

槲皮素分子的几何构型优化

 以槲皮素分子为例用DFT/B3LYP5种基组,HF3种基组,和AM1方法分别进行了结构全优化,并将优化结果与实验结构进行比较.就计算与实验数据的异同,基组与优化效果的关系,最低能量对照等作了分析,进而对非平面共轭有机分子的构型优化提出建议.     

甲酰胺热分解反应机理的理论探讨

对甲酰胺的热分解反应进行了精确理论研究,在CAS（6,6）／6－21G优化构型的基础上,用CASPT2法做了单点能量校准,推测反应有2种途径：反应I经三元环过渡态形成NH3和CO产物,反应II经四元环过渡态形成H2和HNCO产物,这2个反应为一对竞争反应,并且有B3LYP,MP2和HF方法进行了对比分析。     

P_4团簇电子结构和振动光谱的理论研究

采用自洽场的HF方法、密度泛函BLYP方法,以及杂化的密度泛函B3LYP方法,利用6-311+G(d)基组对P4团簇的6种异构体进行了几何优化,并以此为基础计算了异构体的振动光谱。然后对上述异构体的几何构型、稳定性,以及振动频率进行了讨论。     

对一些叠氮化合物的叠氮自由基键离解能的计算

用4个高精度的完全基组CBS(CBS-Q,CBS-QB3,CBS-Lq和CBS-4M),B3LYP/6-311G,B3LYP/6-311 G和MP2配合6-311G与6-31 G等多个不同大小的基组的计算方法,对HN3、CH3N3、C2H5N3、NCN3、C2H3N3和NH2CH2N3中离解掉叠氮自由基(·N3)时的键离解能进行计算.将计算的键离解能与实验值进行比较,发现B3LYP和4种完全基组计算方法都不能为这些叠氮化合物计算出满意的键离解能,而MP2方法,尤其配合6-31 G基组时,能够计算出与实验值吻合得很好的R—N3键离解能.因此,当计算这些中小型叠氮化合物中离解掉叠氮基的键离解能时,用MP2/6-31 G是一种可靠的计算方法.     

2-butanimine构象的振动频率分析

对2—butanimine的4种构象性质和结构予以理论分析，在较高基组6－311＋＋G＾＊＊水平上，分别用HF，MP2，B3LYP，BLYP方法计算了4种构象的结构参数和振动频率，并对频率进行了完全指认．其中BLYP较好地再现了实验结果，其C—H反对称伸缩模式的平均绝对偏差低于21．3cm^－1．以上结果表明了BLYP作为一种计算方法，在确定可测光谱的研究上是一种有前途的方法．