HNCO与 HF、HCl和HBr反应机理的理论化学研究

采用密度泛函B3LYP方法,在6-31 G(d,p)水平上研究和比较了HNCO与HF、HCl和HBr加成反应的反应机理.通过优化计算找到了反应的过渡态,且振动分析确认了过渡态的结构,并用内禀反应坐标方法确定了能量最低反应路径.计算结果表明3个反应都是放热反应,反应中伴随着一个σ键和一个π键断裂的同时有2个新σ键生成.过渡态是四元环结构,由于卤化氢中卤原子电负性的不同,四元环形状有比较明显的差异.过渡态最显著特征是氢原子的转移.     

HNCO与XCH2OH(X=CH3、NH2、OH、F)反应机理的理论研究

采用密度泛函(DFT)理论的B3LYP方法,在6-31 G(d,p)水平上按BERNY能量梯度解析全参数优化了HNCO和XCH2OH(X=CH3、NH2、OH、F)反应势能面上各驻点的几何构型,分别找到了这4个反应的过渡态,并通过振动频率分析确认了过渡态结构,通过内禀反应坐标(IRC)计算确认了最低能量反应途径(MEP).讨论了过渡态时的虚频振动模式,对各驻点进行了零点能(ZPE)校正,并计算了4个反应的活化能.研究结果表明,异氰酸的醇解反应是1个亲核加成反应,甲醇取代物和异氰酸分别是电子给体和电子受体,并且甲醇取代物的羟基氢在反应中发挥了重要作用;4个反应均为放热反应,反应中1个σ键和1个π键断裂,2个新的σ键生成;过渡态是四元环结构,由于CH3CH2OH、NH2CH2OH、OHCH2OH、FCH2OH分子中C、N、O、F原子电负性不同,四元环构型存在较明显的差异.     

CIONO2与Br反应机理的密度泛函理论研究

用密度泛函理论方法（B3LYP），在6-31G＊水平上对CION02与Br反应进行了研究，计算了反应中各驻点物种的平衡构型、振动频率、总能量和零点能（ZPE）．计算得到各可能反应途径的过渡态．并经过内禀反应坐标分析加以证实．研究表明，存在如下三种可能的反应途径：Br＋CIONO2→BrCI＋N03，Br＋CIONO2→C10＋BrONO，Br＋CIONO2→BrOCI＋NO2，其中第一个反应捅措韵后廊涪化能垒最低，为2.33kJ/mol，是主反应通道。     

CH自由基与HNCO反应机理的理论研究

用MP2方法,在6-311＋＋G（d,p）基组水平上研究了CH自由基与HNCO的反应机理.全参数优化了反应过程中反应物、中间体、过渡态和产物,选用更高水平的QCISD（T）/6-311＋＋G（d,p）和G3方法计算了相应的能量.研究结果表明：CH自由基与HNCO反应存在4条反应通道,分别为（1）CH＋HNCO→IM1→TS1→CH2＋NCO;（2）CH＋HNCO→IM1→TS2→IM2→TS3→H2CN＋CO;（3）CH＋HNCO→IM（cis）→TS（cis）→HCNH＋CO;（4）CH＋HNCO→IM（cis）→TS（cis-trans）→IM（trans）→TS（trans）→HCNH＋CO.其中通道（3）具有相对较低的活化能,且为放热通道,是反应的主要通道.     

SiH3自由基与HNCO反应机理的理论研究

采用量子化学UMP2方法,在6-311G基组水平上对自由基SiH3与HNCO的反应机理进行了研究,全参数优化了反应过程中的反应物、中间体、过渡态和产物,通过频率分析和内禀反应坐标（IRC）确定了中间体和过渡态．计算结果表明SiH3自由基与HNCO的反应有三条可能的反应通道,其中反应通道SiH3＋HN—CO→IM2或IM3→TS2→P2（SiH3NH＋CO）反应势垒最低,为主反应通道．     

CH3CH2自由基与HNCO反应机理的理论研究

采用密度泛函理论的B3LYP方法,在6-311＋＋G（d,p）基组水平上研究了CH3CH2自由基与HNCO的微观反应机理,优化了反应过程中的反应物、中间体、过渡态和产物,为了获得更精确的能量信息,在QC ISD（T）/6-311＋＋G（d,p）水平上计算体系在反应通道各驻点的能量.振动分析结果和IRC分析结果证实了中间体和过渡态的真实性,计算所得的成键临界点电荷密度变化也确认了反应过程.对于CH3CH2自由基与HNCO反应,找到了10条反应通道.对结果的分析表明,其中生成烷基酰亚胺稳定分子的反应通道的控制步骤活化能最低,因此为主要通道,在该反应体系中氢迁移反应已不是主要的反应过程,但其活化能不高,也是能发生的.     

ClONO2与Br反应机理的密度泛函理论研究

用密度泛函理论方法(B3LYP),在6-31G*水平上对ClONO2与Br反应进行了研究,计算了反应中各驻点物种的平衡构型、振动频率、总能量和零点能(ZPE).计算得到各可能反应途径的过渡态,并经过内禀反应坐标分析加以证实.研究表明,存在如下三种可能的反应途径:Br ClONO2→BrCl NO3,Br ClONO2→ClO BrONO,Br ClONO2→BrOCl NO2,其中第一个反应通道的反应活化能垒最低,为2.33kJ/mol,是主反应通道.     

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．     

CH3自由基和H2反应机理的密度泛函研究

 甲烷燃烧过程中由于高活性小分子自由基反应使实验室测定困难,影响了其燃烧机理的研究.本文采用量子化学从头算和密度泛函理论(DFT)对CH₃自由基和H₂反应机理进行了探索.在B3LYP/6-31G^*、6-311G^**、6-311++G^**和cc-pvtz基组水平上优化了CH₃+H₂→CH₄＋H反应过程中各驻点(反应物、中间体、过渡态和产物)的几何构型,并计算出它们的振动频率和零点振动能.各物种的总能量由B3LYP/6-31G^*和B3LYP/6-311++G^**给出,并对能量进行了零点能校正,同时应用内禀反应坐标(IRC)理论分析了该反应沿极小能量途径(MEP)相互作用分子间化学键的变化、原子自旋密度变化以及沿IRC的分子振动模式变化.研究结果表明,基组选择方式对各驻点几何构型无明显影响;在6-31G^*水平上计算出来的位垒为39.61kJ/mol,与实验值39.41kJ/mol相吻合;反应途径上存在一个引导反应进行的j振动模式,该振动区间为-0.57—0.60amu1/2Bohr.     

Br＋H2O反应机理的动力学理论研究

用量子化学密度泛函理论(DFT)对Br原子与H2O分子的反应进行了研究．在B3LYP／6-311G^**水平上，优化了反应势能面上各驻点的几何构型．通过频率分析和内禀反应坐标(IRC)计算．对过渡态进行了确认，给出了各反应可能的反应途径．此外，利用经典过渡态理论(CTST)研究了该反应在258．15K～338．15K之间的速率常数变化．     

胞嘧啶水化去氨基反应机理的理论研究

用量子化学密度泛函方法,在B3LYP/6-31G**水平下研究了胞嘧啶的水化去氨基的反应机理.研究表明,胞嘧啶的水化去氨基的反应是分步进行的,首先发生水解反应生成四配位的中间体,接着脱去氨基生成终产物尿嘧啶.势能面研究表明,氨分子充当桥时尿嘧啶的醇式与其烯酮式结构转化容易发生.但胞嘧啶的水化去氨基反应的决速步活化能较高,反应不容易进行.     

CF3O2与NO自由基反应体系的理论研究

本文用B3LYP方法在6-311＋＋G^＊＊基组水平上研究了CH2C lO＋NO自由基反应体系的一个反应通道：CF3O2＋NO→IM1→TS1→IM2→TS2→CF2O＋CO2F.研究表明,CF2O＋CO2F为此自由基反应的产物之一.     

CF3与NO2自由基反应机理的量子化学研究

用参数化的量子化学计算方法(MINDO/3法)较详细地研究了CF_3与NO_2自由基反应的机理.结果表明该反应分两步完成,速度控制步聚的活化能为53.413kJ·mol~(-1).     

2-三甲基硅乙炔基-6-甲基苯酚的反应机理研究

用密度泛函B3LYP／6-31G^＊方法研究了在GaCl3催化下邻甲酚邻炔基化产生2-三甲基硅乙炔基-6-甲基苯酚的反应机理．计算研究得到两条反应途径相关的反应物、中间体、复合物、过渡态和产物的几何优化构型及其能量,并进行振动频率计算以确证其几何构型的正确性．结果表明：途径1比途径2易进行;在途径1中,反应分多步进行,决速步骤是形成HCl离去的过程,能垒为99．87kJ／mol．对途径1中的相关构型进行键级和自然电荷分析,并在B3LYP／6-311^＋＋G^＊＊水平下计算了单点能量．