聚合物带隙及吸收光谱计算精度的研究

基于密度泛函理论的第一性原理是计算共轭聚合物带隙及吸收光谱的有效方法.首先,研究了分子结构模型中单胞内分子单元的个数对计算结果的影响,结果表明,有限体系的带隙值收敛于无限周期的带隙值;其次,针对不同类型密度泛函交换关联项的不同,研究了PBE、HSE06、B3LYP泛函对计算结果精度的影响,结果表明,采用PBE、HSE06、B3LYP泛函计算的聚合物的带隙值依次增加,B3LYP泛函计算的带隙值更接近实验值,说明B3LYP的交换关联项比较适合于描述聚合物分子的电子结构;最后,采用B3LYP泛函计算了6种聚合物的吸收光谱,吸收光谱的峰值位置和宽度与实验结果均一致.     

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     

OCN2分子的光谱常数和非谐力场的从头算研究

基于密度泛函理论中的B3LYP,B3p86和B3pw91三种方法和二阶微扰(MP2)方法分别结合Dunning相关一致基组cc-pVnZ(n=D,T)和aug-cc-pwCVDZ对OCN_2分子进行了理论研究,在选定的方法和基组的理论水平下计算分子的平衡态结构参数,然后在此结构基础上在同样的理论水平下计算分子平衡态光谱常数以及非谐力场.将理论计算的平衡态几何结构、基态转动常数和离心畸变常数等与已有的理论数据和实验数据进行了比较,通过比较,发现B3PW91和B3P86方法计算该分子的光谱常数和非谐力场得到的理论数值比B3LYP方法的理论结果要好.同时对振转相互作用常数,三阶和四阶力常数、科里奥利耦合常数和部分离心畸变常数进行合理的预测.     

四种黄烷酮类化合物荧光光谱的量子化学研究

采用量子化学从头计算方法(abinitio)对4种黄烷酮类化合物的荧光光谱进行了理论研究.在B3LYP/6-311G水平下优化了4种化合物的几何构型.在振动分析中,均未出现虚频率.基于此,用CIS方法在B3LYP/6-311G的水平下计算了该类化合物的荧光光谱,所有计算结果与实验值基本吻合.此外,研究还表明:其中3种分子均有分子内氢键形成,且分子内氢键的键长约为1.813A左右.     

五种黄酮醇类化合物荧光光谱的量子化学研究

对五种黄酮醇类化合物的荧光光谱进行了理论研究.在B3LYP/6-31G水平下优化了5种化合物的几何构型.在振动分析中,均未出现虚频率.基于此,在B3LYP/6-31G的水平下计算了该类化合物的荧光光谱,所有计算结果与实验值基本吻合.此外,研究表明:其中4种分子均有分子内氢键形成,且分子内氢键的键长为1.75～1.82A左右.     

关于硝胺分子中的N-NO2键强度的研究

用B3LYP,B3PW91,B3P86,CCSD配合不同大小的基组及CBS-Q方法计算了在分子NH2NO2,CH3NNO2,(CH3)2NNO2和RDX中离解掉二氧化氮的键离解能.通过对键离解能计算结果和实验结果的比较,作者发现由B3LYP,B3P86和CBS-Q不能计算出满意的键离解能,但是,CCSD和B3PW91方法能计算出与实验值吻合较好的键离解能.考虑到由B3PW91计算耗时要比CCSD方法少得多,因此,作者认为由B3PW91,并配合6-31G(d)基组作为计算这些硝胺分子键离解能的方法.     

一种新型荧光分子的密度泛函方法研究

采用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP、B3P86、B3PW91、B1B95、O3LYP、M05、M06、MPW3PBE和B1LYP等不同方法对一种新型荧光材料进行了理论研究.在6-31+G*基组水平上对该荧光材料的结构进行了优化,用前线轨道(HOMO、LOMO)理论分析了分子的轨道间相互作用;用AIM 2000程序包计算了所有化合物的电荷密度,进行了成键临界点(BCP)电荷密度分析.实验比较了不同方法下各物质的零点能、吉布斯自由能、荧光光谱最大吸收峰波长大小.发现密度泛函理论中的O3LYP方法计算得出的荧光光谱的最大吸收峰波长大小约为370.35 nm,与实测值380 nm最为接近.     

密度泛函方法对NF分子基态势能函数的研究

利用原子分子反应静力学的有关原理,推导出了NF分子基态的合理离解极限;采用密度泛函理论的B3LYP方法,在相关一致基cc-PVnZ(n=2,3,4,5)及aug-cc-PVnZ(n=2,3,4,5)基组下,对NF分子基态的平衡几何、离解能和谐振频率进行了优化计算,利用B3LYP/aug-cc-PV5Z对NF分子的基态进...     

红景天中酪醇的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论(DFT)方法,在B3LYP/6-311G(d)水平上对该物质的分子构型、mulliken电荷进行优化计算,并在同基组水平下进行分子轨道、红外光谱的计算以及振动分析,探讨其分子性质及抗氧化性机制.     

含有dithiole-2-one的苯并噻吩基乙烯化合物光致变色反应的溶剂效应

采用B3LYP/6-311G方法及溶剂效应中的极化连续模型,对含有dithiole-2-one的二苯并噻吩基乙烯化合物(BTDO)进行了理论计算研究.并运用TD/B3LYP/6-311G方法计算了其电子吸收光谱,得到的最大吸收波长与气相中所得到的实验值相吻合;研究还发现第一激发三重态对应的是分子的HOMO→LUMO(π→π*)电子跃迁.通过分析其前线分子轨道,解释了不同溶剂下吸收光谱的差异.     

锗亚胺及其相关分子的密度泛函计算研究

在B3LYP/6-311++G(d,p)、B3LYP/6-311++G(3df,2p)和B3P86/6-311++G(3df,2p)水平优化计算了锗亚按、磷杂烯、磷杂锗烯和砷杂硅烯以及标题物质子化正离子的平衡几何构型.用优化计算的平衡几何构型,在B3LYP/6-311++G(3df,2p)//B3LYP/6-311++G(3df,2p)计算了各标题物的旋转势垒.在B3LYP/6-311++G(d,p)//B3LYP/6-311++G(d,p),B3LYP/6-311++G(3df,2p)//B3LYP/6-311++G(3df,2p)和B3P86/6-311++G(3df,2p)//B3P86/6-311++G(3df,2p)计算了各标题物的质子亲和能,质子化反应自由能(ΔG 298)和质子化反应的焓变(ΔH 298).计算结果表明标题物有较强的π键和负值较大的质子亲和能、ΔG 298和ΔH 298,有稳定的质子质子化正离子产物.计算的旋转势垒标表标题物分子有比较强的π键,质子化正离子的π键比对应的中性分子强.     

Pb_3分子的势能函数

运用B3LYP方法,对Pb原子采用收缩价基组LANL2DZ,对Pb3分子的微观结构进行了理论计算.使用多体展式理论导出了势函数中的10个参数进而给出Pb3分子基态势函数的解析表达式,其势能图准确地复现了Pb3分子的平衡结构特征.     

SF5CF3几何构型及红外振动光谱的量子化学研究

采用8种密度泛函方法BHLYP,BLYP,B3LYP,BP86,B3P86,B3PW91,BPW91和KMLYP,以及DZP 基组,对新的温室气体SF5CF3进行了几何构型优化和红外谐振光谱计算.该分子为Cs构型.通过计算值与实验值比较,用KMLYP和BHLYP方法所得几何构型参数与实验值最接近.采用8种方法对SF5CF3进行了红外谐振频率计算,通过与实验值对比,用B3LYP,B3P86和B3PW91方法得出了比较满意的结果.其平均绝对误差分别为29 cm-1,22 cm-1和24 cm-1.红外吸收强度预测表明,SF5CF3是一种威胁性很大的温室气体.     

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.     

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.     

SeF_x(x=1,2,3,4,5,6)微观结构及其性质

为了搞清氟与硒相互拮抗作用的微观机理,了解SeFx(x=1,2,3,4,5,6)分子体系微观结构和相关性质的基本信息是必要的.采用6-311++G**基组、B3LYP方法对SeFx(x=1,2,3,4,5,6)分子体系进行了结构优化和频率计算,得到SeFx(x=1,2,3,4,5,6)分子体系的平衡几何结构Re、电子状态、谐振频率、偶极矩、离解能De、原子化能以及在298.15 K时的热力学函数.理论计算值与相关文献值吻合较好,说明用B3LYP/6-311++G**方法计算SeFx(x=1,2,3,4,5,6)分子体系微观结构、性质是可行的.     

二咪唑二甲酸合锌及其水合物电子光谱性质的含时密度泛函理论研究

采用密度泛函理论( DFT B3LYP)方法,对配合物ZnL2及其两种水合物基态结构进行优化,得到了稳定的几何结构.在此基础上,对分子的电荷布局进行了分析,并对分子的红外光谱进行了计算,得到了分子的光谱数据.在优化得到的稳定构型基础上,采用含时密度泛函理论(TD-DFT/B3LYP)及6-311++G**基组计算电子光谱.结果表明,电子在基态与激发态间的跃迁,主要是在配体4,5-咪唑二甲酸(L)与中心金属之间的电荷转移.电子从中心金属Zn转移至含N和O的4,5-咪唑二甲酸配体上.通过计算配合物ZnL2的电子亲和能,预测该类配合物是优良的电子传输材料.     

BeCl自由基基态结构与势能函数

利用原子分子反应静力学原理,推导出了基态BeCl(X2Σ+)分子的合理离解极限.在B3LYP/cc-pVQZ理论水平下,对BeCl分子基态的平衡结构和谐振频率进行了优化计算,在优化计算基础上对基态BeCl分子进行单点能扫描,并将扫描结果拟合成了Murrell-Sorbie函数.利用拟合得到的势能函数,计算BeCl(X2Σ+)分子的光谱常数(D,B,α,ωχ),其结果与实验值符合得较好.     

维生素C拉曼光谱和紫外光谱理论研究

采用密度泛函理论方法,在B3LYP/6-31++g(d,p)水平上对维生素C分子的几何结构进行优化计算.通过频率计算,获得维生素C分子的拉曼光谱并对其进行指认.通过维生素C分子的静电势分布图,讨论维生素C分子发生化学反应的位置;通过约化密度梯度函数表征维生素C分子和水分子之间形成的氢键;计算HOMO-LUMO的能级差,通过TD-DFT计算获得维生素C分子的吸收光谱和激发态.     

SeBrn(n=0,+1,+2)基态及SeBr低激发态的势能函数及微观性质

采用6-311 G**基组、B3LYP方法对SeBrn(n=0, 1, 2)分子离子基态进行了结构优化和频率计算,用TDB3LYP/6-311 G**含时方法对激发态B12Ⅱ、B22Ⅱ进行了计算,得到SeBrn(n=0, 1, 2)分子离子基态和SeBr分子激发态B12Ⅱ、B22Ⅱ的平衡几何结构、电子状态、谐振频率、偶极矩、离解能De等相关性质,并在计算出来的一系列单点势能基础上,用正规方程组拟合Murrell-Sorbie(M-S)势能函数,得到相应态的解析势能函数,光谱参数Be、αe、ωe、和ωexe,由此计算对应的光谱参数和力学性质.理论计算值与相关文献值吻合较好,说明用B3LYP(TDB3LYP)/6-311 G**方法计算SeBrn(n=0, 1, 2)分子离子基态和激发态微观结构性质是可行的.