Be2 C2-6的排斥库仑能垒和稳定性

利用ab initio方法,在HF/6-311+G*水平上研究了铍碳双原子体系Be2C2-6,发现只有直线分子是可以稳定存在的,在对所有的16种直线结构的能量和振动频率的计算表明,除有两个构型存在虚频外,其他均在势能面的极小点上.其中两个Be原子分割三对C-C三键的异构体在几何上是最稳定的,表示为C2BeC2BeC2-2.进一步在HF/6-311+G*和MP2/6-311+G*水平上计算了Be6C2-2的排斥库仑能垒(RCB),同时给出了RCB的解析表达式为V(r)=A+B(r-E)+C(r-E)exp(-D(r-E))其中A,B,C,D和E是拟合参数.     

M（CH3 OH）1~4（M=Be2+/Mg2+/Ca2+）团簇的量子化学研究

应用量子化学方法 B3LYP/6-311+G(d,p),对气相团簇M(CH3OH)1~4(M=Be2+/Mg2+/Ca2+)的结构、能量进行计算,采用HF/STO-3G方法对电荷分布进行研究.结果表明,甲醇分子通过O原子配位于金属离子形成最稳定结构,金属与CH3OH中的O的距离由大到小为RCa-ORMg-ORBe-O,而结合能由大到小依次为Be2+Mg2+Ca2+.随着甲醇分子数n的增加,金属离子与O的距离RM-O逐渐增大,总结合能逐渐增大,连续结合能逐渐减小,金属离子所带的正电荷在逐渐减小,对于相同配位数n,Be2+的电荷转移量最大,Ca2+的电荷转移量最小;甲醇分子中各原子所得正电荷的大小顺序为H(-HO)H(-H3C)CO.     

Be_2二聚体分子形貌的理论研究

应用MP2、HF和B3LYP/6-311++G(3df,3pd),得到了Be2二聚体在单重态和三重态下的能量与核间距、电离能与核间距的关系曲线,并分析了这3种方法对其能量、电离能变化的影响;结合分子形貌理论详细介绍了单重态下,在核间距变化的过程中电子密度的变化趋势,形象地展示了由小的核间距到平衡位置再到较远的距离,即2个Be原子完全分开形成孤立原子的过程中,边界轮廓的大小和形状随着核间距变化的动态过程.这里使用MP2/6-311++G(3df,3pd)计算了第一电离能的变化趋势.使用MELD精密从头计算中的CISD/6-311++G(3df,3pd)方法,并结合我们自编的分子形貌程序,描绘出了Be2的分子内禀特征轮廓即分子形貌并计算了Be2的内禀特征参数,得到了很好的结果.     

平面B_nBe(n=1～7)团簇的结构和稳定性理论研究

运用密度泛函理论(DFT)对平面B n Be(n=1～7)的结构、稳定性及势能面进行了计算.通过计算得到了B n Be(n=1～7)团簇的最稳定结构.值得注意的是,B n Be(n=1～7)团簇的结构模式转变发生在n=1到n=2之间.平均原子成键能(BE)、成键能增量(IBE)、能量二次差分(Δ2E)和能隙(ΔE)的变化图揭示了B4Be和B7Be具有较高的稳定性.结果表明,B n Be(n=1～7)团簇的稳定性与离域π分子轨道、σ正切分子轨道和σ径向分子轨道的相互作用有关.价分子轨道和核独立化学位移(NICS)的分析证明异构体B n Be(n=2～5)都具有π-芳香性.理论分析表明,B4Be具有σ-和π-双芳香性.有趣的是,在CCSD(T)/6-311+G(d)//B3LYP/6-311+G(d)水平上,B4Be是热力学上和动力学上稳定的,可能在将来的实验中观察到.     

基态^7Li2（X^1∑g^＋）分子的解析势能函数

利用分子反应静力学的原理,导出了7Li2分子X1Σ+g态的合理离解极限;使用HF、B3LYP、 B3P86、QCISD和QCISD(T)方法和D95、D95V、D95V(d,p)、D95V(3df,3pd)、6-311G、6-311G(d)、6-311G(d,p)、6-311G(3df,3pd)基组,对7Li2分子X1Σ+g态的平衡几何、谐振频率和离解能进行了优化计算,比较得出QCISD(T)/6-311G(3df,3pd)为最优方法/基组.在QCISD(T)/6-311G(3df,3pd)水平下,对7Li2分子X1Σ+g态进行了单点能扫描,并用正规方程组拟合出了其解析势能函数.根据拟合出的解析势能函数计算出了X1Σ+g态的光谱常数Be=0.656 cm-1,αe=0.006 cm-1和ωeχe=2.85 cm-1及二阶、三阶和四阶力常数f2=26.159 aJ·nm-2,f3=-533.479 aJ·nm-3和f4=5 688.5 aJ·nm-4.     

从头算和RRKM理论研究O（1D）+trans-CH2FCH2F反应

运用MP2/6-311G(d,p)方法优化得到了O(1D)+trans-CH2FCH2F反应势能面上稳定点的优化几何构型和振动频率。精算的能量是在QCISD(T)/6-311++G(d,p)水平上得到的。RRKM(Rice-Ramsperger-Kassel-Marcus)理论用来计算碰撞能在0-350 kcal/mol范围内通过中间体的微正则速率常数。计算得出,当碰撞能低于140 kcal/mol时标题反应的主要产物是HF和CH2F;碰撞能在140-350 kcal/mol时反应的主要产物是HF,CH2F和OH.在整个碰撞能范围内,HF和CH2F是主要产物。     

O(3 P)与C2H2反应机理的量子化学研究

用量子化学计算方法对O(^3P)与C2H2的反应进行了研究．在HF／6—311 G(d，p)，HF／6—311 G(3df，3pd)，MP2／6—311 G(d，p)和MP2／6—311 G(3df，3pd)计算水平上，优化了反应势能面上各驻点的几何结构．通过内禀反应坐标(IRC)计算和振动分析．对反应过渡态进行了确认，并确定了反应机理．     

B_2基态分子结构及势能函数研究

利用密度泛函理论B3LYP方法,分别选用D95*、3-21+G、6-31G*、6-31+G*、6-311G*、6-311+G*、cc-PVDZ和cc-PVTZ等基组对B2基态分子进行结构优化.选用最佳组合B3LYP/cc-PVTZ研究了B2基态分子结构和势能函数,导出离解能、力常数(f2,f3,f4)和光谱常数(ωe,Be,αe,ωeχe).结果表明:计算出的离解能和光谱常数与实验值吻合较好;基态分子的势能函数可用Murrell-Sorbie正确表示.     

平面B_nBe_3(n=1~6)团簇的结构和稳定性的理论研究

利用CCSD(T)/6-311+G(d)//B3LYP/6-311+G(d)方法对平面BnBe3(n=1~6)的结构、稳定性及势能面进行了研究.通过计算获得了BnBe3(n=1~6)团簇的最稳定结构.平均原子成键能(BE)、成键能增量(IBE)和能量二次差分(Δ2E)的变化图揭示了B4Be3具有较高的稳定性.结果表明,BnBe3(n=1~6)团簇的稳定性与离域π分子轨道、σ正切分子轨道和σ径向分子轨道的相互作用有关.价轨道、ADNDP、ELF和NICS分析证明了B2Be3的第3个异构体具有σ-和π-双芳香性.     

精确计算Be+2 分子UHF水平的电子性质

采用MP2/6-311G水平的优化构型,对Be+2的电子性质进行了从头算研究.用UHF方法对Be+2的无微扰能量和(超)极化率计算进行了基组优化设计,排除基组选择的偶然性.精确选择可以得到稳定(超)极化率的电场范围,用FF方法计算了在优化构型下Be+2的超极化率.得到了Be+2可靠的无微扰能量E、轴向极化率α和轴向超极化率γ的UHF方法极限结果.推荐基组43s16p4d1f的计算结果是：E=-28.9202225824,α=146.3977556,γ=-4.81145423×105.     

H与CF3O2自由基反应的理论研究

用从头算(ab initio)方法和密度泛函理论(DFT)对H与CF3O2自由基的反应进行了研究，在HF／6-31G。和B3LYP／6-31G基组水平上，对该反应过程中可能出现的中间体和过渡态的构型及能量进行了优化，并分析了反应过程中生成的产物，对各过渡态，利用内禀反应坐标IRC来进行验证，在B3LYP／6-31G构型优化的基础上，用B3LYP／6-311G和B3LYP／6-311 G计算了反应过程中各物种的总能量和相对能量，根据相对能量绘制的势能剖面图直观地反映了H CF3O2的反应机理，由势能面得出，反应生成CF3O和OH的历程最容易发生，这与实验事实是一致的.     

（BCO）5M和[（BCO）5]2M（M=Li^＋,Na^＋,K^＋,Be^2＋,Mg^2＋,Ca^＋）的结构与性质

运用高精度密度泛函B3LYP／6-311＋G^＋方法，对（BCO）5M和[（BCO）5]2M（M=Li^＋，Na^＋，K^＋，Be^2＋，Mg^2＋，Ca^2＋）16种配合物的经典几何构型（正五角单锥（C5a），交错式（D5d）和重叠式（D5h））进行了理论计算．优化构型稳定，对称性高，同系配合物中，RB-C值在同一主族中从上到下依次减小，而同一周期中则从左到右依次增大，RB-M值的变化规律与之相反，所有配合物中，B均带负电荷，且都比基本配体1（[（BCO）5]^-）中的多，金属M所带正电荷（同一系列配合物中）随着主量子数的增大而增大，C则相反；同时随着质量数的增大，C和M所带正电荷均呈增大趋势．这些变化均与金属离子所带电荷和原子半径有关．分子轨道的分析阐述了配合物的成键本质，同时还从HOMO轨道能量预测出这些配合物的第一电离势，具有实际参考意义。     

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.     

2-(2-羟基苯乙烯)基-4,6-二甲基均三嗪分子内质子转移的理论研究

利用量子化学的DFT/B3LYP方法,在6-311+G*水平上,研究了2-(2-羟基苯乙烯)基-4,6-二甲基均三嗪分子醇武和酮式结构互变异构化反应.对反应势能面的研究发现,标题化合物至少有8种异构体和8个过渡态,通过振动分析和内禀反应坐标分析对过渡态进行了研究.结果表明:所有醇武结构的异构体都比酮式结构的能量低;在室...     

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．     

SOF_2与NH_3,CH_3NH_2分子络合物的从头计算研究

用ab initio能量梯度法优化了3个单体分子和2个络合物,即SOF_2,NH_2,CH_3NH_2和NH_3-SOF_2(I)CH_3NH_2-SOF_2(II)的平衡几何构型。对于SOF分子,分别用STO-3G,STO-3G~*,3-21G和3-21G~+(S原子加极化函数6个d进行优化,发现在该分子中硫的3d轨道参与了成键,同时,我们仅用两种含d轨道的基组,即STO-3G~*和3-21G~+得到络合物(I)和络合物(II)的平衡构型和能量性质。比较不同基组的结果可以着出,3-21G~+所得结构参数和能量性质较为合理,根据3-21G~+进行计算,络合物(I)的结合能为29.2kJ/mol,而络合物(II)为31.6kJ/mol,即络合物(II)略比络合物(I)稳定。在这两个络合物形成时都有电荷迁移。     

溶液中去甲肾上腺素pKa值的量子化学研究

去甲肾上腺素是一种重要的神经传递质，在植物性神经系统的肾上腺素神经元中起着神经传递、维持身体动态平衡等作用．这类物质在人体组织液(pH=7．4)的环境中主要是以质子化阳离子的形式存在，在体液中存在着酸碱电离平衡，许多生物体系就是通过胞内和胞外的介质进行质子交换反应。     

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．     

HONO与HCl反应的量子化学研究

用量子化学密度泛函理论(DFT)和四次组态相互作用(QCISD(T)),对HONO与HCl的反应进行了研究.在B3LYP/6-311G**计算水平上,优化了反应势能面上各驻点的几何结构.在QCISD(T)/6-311G**水平上计算了单点能量.确定了反应机理,HONO与HCl反应主要生成产物为ClNO H2O.     

1D电子态氧原子与二氟甲烷反应势能面和产物分支比的RRKM计算

用MP2／6—311G（d,P）方法优化了1D电子态氧原子与二氟甲烷反应势能面上的稳定点．用CCSD（T）／6—311＋G（3df,2p）方法对优化得到的结构进行能量精算。研究表明,标题反应的反应机理是插入机理,形成中间体CHF,OH和CH2FOF。用RRKM（Rice-Ramsperger—Kassel—Marcus...