双氯甘氨酸构型的密度泛函理论研究

采用密度泛函中的B3LYP方法在6—311 g**基组水平上研究了8种双氯甘氨酸异构体的稳定性以及影响相对稳定性的因素，并根据转动常数和偶极矩从理论上预测它们的一些光谱性质。     

DFT研究大气环境中HCNO与Cl反应的产物通道

用密度泛函理论研究了大气环境中Cl与雷酸(HCNO)分子反应的机理.在6-311++G**和6-311G**基组水平上,优化得到了反应物、过渡态、中间体和产物的几何构型;在B3LYP/6-311++G**优化的构型基础上,利用CCSD(T)/6-311++G**方法对各驻点的单点能量进行校正;通过振动分析对过渡态和中间体构型进行了确认.计算结果表明:Cl与HCNO分子的反应通过Cl对HCNO分子中O或C原子进攻的多步反应得到了三种产物.其中,Cl加成到HCNO分子中O原子上消去OCl基团的反应是主反应通道,P1(HCN+OCl)为主要产物.     

CO2热力学性质的量子化学计算

采用MP2,QCISD和密度泛函B3LYP方法,在6-311g**和6-311+g**水平上优化和计算了CO2和O2平衡几何结构、能量和谐性振动频率,导出了在标准条件(T=298.15 K,p=1.013×105Pa)下的熵、热焓和热容,并由此计算得到了CO2的标准生成焓和标准生成自由焓.结果显示,B3LYP/6-311G**方法计算得到的CO2和O2的平衡几何结构、能量、谐性振动频率、熵和热容与实验值符合最好;而MP2/6-311G**方法计算得到的CO2标准生成焓和标准生成自由焓与实验值符合最好.     

HCNO与F反应机理的理论研究

利用量子化学计算方法,采用密度泛函理论(DFT)研究了大气环境中F与雷酸(HCNO)分子反应的机理.在6-311++G**和6-311G**基组水平上,优化得到了反应物、过渡态、中间体和产物的几何构型;在B3LYP/6-311++G**优化的构型基础上,利用CCSD(T)/6-311++G**方法对各驻点的单点能量进行校正;通过振动分析对过渡态和中间体构型进行了确认.计算结果表明:F与HCNO分子的反应有两种不同的反应机制.其中,F加成到HCNO分子中O原子上消去OF基团的反应是主要反应通道,P1(HCN+OF)为主要产物.     

N8H8异构体间互变异构化的理论研究

采用密度泛函理论的B3LYP方法在6-311++G**基组水平上对N8H8环状异构体开环进行了构型优化,得到有的环状异构体开环后生成的构型并非所设想的每个N原子上都连接一个H原子的直链八氮烷构型,而是生成两个或者三个不同的物质;有的环状异构体可能够转化为稳定性较高的链状异构体,这些异构体间的转化根据各自的反应活化能垒的高低而不同。其中六元环与链状的转化活化能较高,则它们之间的异构化难度较大;四元环与链状的转化活化能较低,则它们之间的异构化较容易。     

高能硝酸酯化合物生成焓的计算

利用等键反应,以密度泛函方法对24种硝酸酯化合物的生成焓进行了计算,并将其中5种化合物的计算结果与实验值作了对比。计算中采用的基组为6-31G**和6-311G**。计算结果表明:B3PW91/6-31G**方法可以得到可信的生成焓,平均绝对偏差为4.5 k J/mol。进一步利用B3PW91/6-31G**方法计算了其他19种硝酸酯化合物的生成焓。计算结果表明:对于直链硝酸酯化合物,当亚甲基基团数目增加时,计算得到的生成焓减少,放出的热量更多。     

CH3SH与O(3P)反应的密度泛函理论研究

用量子化学密度泛函理论(DFT)方法,对CH3SH与O(3P)的反应进行了理论研究.在B3LYP/6-31G*,B3LYP/6-311 G**水平上,优化了反应势能面上各驻点(反应物、产物、中间体和过渡态)的几何构型,在B3LYP/6-311 G**水平上通过内禀反应坐标(IRC)计算和振动分析,对过渡态进行了确认.在CCSD(T)/6-311 G**水平上进行了单点能量计算,并确定了反应机理.研究结果表明,反应主要产物为CH3SOH.     

N5H5的结构性能的量子化学研究

采用了密度泛函B3LYP方法在6-311++G**基组上对N5H5异构体进行了理论计算,得到7种稳定构型,应用自然键轨道理论(NBO)和分子中的原子理论(AIM)分析了这些异构体的成键特征、相对稳定性. N-N键的键长与键临界点的电荷密度存在线性关系,键临界点的电荷密度ρ越大,N-N键的键长就越短. N原子孤对电子与相邻的氮氮键之间的相互作用是影响氮氮键长变化的主要因素. 立体交换排斥能和离域化能是影响异构体相对稳定性的重要因素. G3MP2计算结果表明所有异构体的生成热均为正,环状异构体的能量和生成热高     

Nn(CH)8-nH8(n=0-7)环状结构与性质的理论研究

采用密度泛函理论的B3LYP方法,在6-311++G**基组水平上对N8H8最稳定的环状构型分子,用等电子体-CH-基团逐个取代N原子后分别得到32种Nn(CH)8-nH8(n=0-7)的异构体,并进行了构型的优化;应用自然键轨道理论NBO和分子中的原子理论AIM分析了这些化合物成键特征和相对稳定性,G3MP2方法计算了各异构体的能量及生成热;结果表明:N原子孤对电子到相邻的碳氮键的超共轭作用是影响碳氮键长变化的主要因素;随着等电子体-CH-基团取代分子中氮原子的个数的增加,分子的生产热逐渐减小,而分子的能量将逐渐升高,且有很好的线性相关性。     

采用密度泛函理论系统表征苷氨酸构象体的研究

采用密度泛函理论,B3LYP/6-311 G**模型化学,计算绘制苷氨酸分子内三个键转动产生的三个自由度的势能面,用于准确和系统表征苷氨酸所有的构象异构体.从势能面上,取得了总共14个苷氨酸构象异构体,其中包括取得一个新的苷氨酸构象异构体.研究所有的苷氨酸构象异构体之间相互转换,并且探讨了苷氨酸构象异构体的对称性问题.     

1,3-二甲基-5-吡唑-2,4-二氯苯甲酸酯的电子性质

利用ab initio HF和密度泛函理论(DFT)B3LYP方法,在6-31G*基组下对1,3-二甲基-5-吡唑-2,4-二氯苯甲酸酯及其同分异构体进行了构型优化和频率分析.在6-31 G**,6-311G*,6-311 G*和6-311 G**不同基组下进行了能量计算,系统分析了前线分子轨道特征和能级分布规律.计算结果表明:标题化合物比其同分异构体的能量低、结构稳定.     

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.     

19,19-二氢-1,10-二甲氧基环丙基萘的理论研究

分别在B3LYP 6 31G 、B3LYP 6 311 G 水平下 ,研究了 19,19 二氢 1,10 二甲氧基环丙基萘的稳定几何构型 ,并在B3LYP 6 31G 水平下进行了集居数分析 ,以及振动光谱分析 .根据计算可知 ,分子中所有原子 (除氧甲基和C(19)上的氢外 )均处于同一平面 .分别在B3LYP 6 31G 、B3LYP 6 311G 、B3LYP 6 311 G 水平下用GIAO方法计算了标题化合物的核磁共振谱 ,其结果与实验值符合较好 .在此基础上研究了用氨基和氯取代甲氧基对环上各原子核磁共振谱的影响     

α、β硝基胍的异构化反应机理及其相对稳定性的密度泛函研究

用密度泛函(DFT)中的B3LYP方法在6-311 G**水平上优化了α和β型硝基胍的分子结构,找到反应的过渡态,通过振动分析对异构体及过渡态进行了确认,并通过内禀反应坐标(IRC)计算确定了所得过渡态的真实性.对单点用QCISD(T)/6-311 G**计算了能量,同时进行了零点能校正.研究结果表明该反应是一个放热反应,放出热量为35.68kJ/mol,反应的活化能为125.68kJ/mol;β型硝基胍由于分子中存在共轭效应使键长趋于平均,体系能量降低,比α型硝基胍分子更趋于稳定;该反应的正、逆反应的速率常数都较小,分别为1.6×10-9s-1和4.71×10-12s-1,在常温下较难发生异构化,正反应较逆反应易于发生.     

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.     

二氯卡宾与异硫氰酸反应机理的量子化学研究

用密度泛函理论B3LYP方法研究了单、三重态CCl2与HNCS的反应机理.在B3LYP/6-311＋＋G＊＊水平上对反应物、中间体和过渡态进行了全几何参数优化;通过频率分析和内禀反应坐标（IRC）方法确认了中间体和过渡态;并用CCSD（T）/6-311＋＋G＊＊//B3LYP/6-311＋＋G＊＊方法计算了各个驻点的单点能.结果表明,对于单、三重态CCl2与HNCS反应,共有4条可行的反应通道,且通道CCl2（S）＋HNCS→IM1→TS1→IM2→HCN＋CCl2S（P1）反应能垒最低,为该反应的主反应通道;单重态抽提亚氨基通道反应能垒也比较低,为主反应通道的竞争通道.可为进一步实验研究提供参考.     

3,6-二甲氧基环丙基萘的结构和性质研究

在RHF/6 31G 和B3LYP/6 31G 水平下优化了3,6 二甲氧基环丙基萘(MOCPN)的平均几何构型,用B3LYP/6 31G 方法计算了该化合物的红外光谱,并用GIAO分别在B3LYP/6 31G 、B3LYP/6 311G 和B3LYP/6 311 G 水平对该化合物的核磁共振谱进行了研究;计算结果与实验结果吻合很好.     

2,2-′(吡咯烷-2,5-二亚基)二乙酸乙酯的合成及结构的理论研究

给出了用3,6-二氧辛二酸二乙酯和醋酸铵反应合成目标化合物2,2′-(吡咯烷-2,5-二亚基)二乙酸乙酯(Ⅳ)的具体方法并优化了反应条件.采用密度泛函方法,在B3LYP/6-311G**水平上计算了Ⅳ的优化构型和电荷分布.     

胸腺嘧啶-巴比妥酸分子间相互作用的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论(DFT)研究胸腺嘧啶-巴比妥酸(B)分子间相互作用,得到了15个稳定二聚体构型.在B3LYP/6-311G**水平上计算了各复合物的全电子波函数(WFN),利用AIM2000软件,通过电子密度拓扑分析法对各复合物进行了详细的拓扑性质分析,同时进行了相对能的计算.结果显示,分子间Y…H存在键鞍点,且电子密度和Laplacian量都落在氢键建议范围之内,由此证明这种弱相互作用主要由氢键贡献.     

几种异黄酮衍生物的核磁共振谱理论研究

在B3LYP／6-31G＊＊水平下优化了8种B环间位取代异黄酮衍生物的几何构型，在振动分析中，均未出现虚频率，在B3LYP／6．311G＊＊的水平下计算了该类化合物的核磁共振谱，研究结果表明：其中前4种分子均有氢键形成，因此整个分子形成了一个四环的交叉共轭体系，进一步讨论了取代基引入之后对C和H的化学位移的影响．