CdH分子~2∑~+和~2Π态的偶极矩及振动能级的理论研究

采用含Davidson修正的多参考组态相互作用方法(MRCI+Q),对CdH分子最低的5个解离限对应的10个Λ-∑态进行能量计算.计算结果表明,X~2∑~+,B~2∑~+,C~2∑~+,4~2∑~+,A~2Π,2~2Π为束缚态,1~4Π,1~4∑~+,2~4∑~+,5~2∑~+为排斥态.计算了6个束缚态和7个二重态(~2∑~+,~2Π)的振动能级、转动常数和偶极矩.理论计算结果与现有的实验值结果吻合较好.     

CSi分子激发态电子结构的理论研究

采用考虑标量相对论效应、自旋-轨道耦合效应、芯-价壳层电子关联的组态相互作用方法计算了CSi分子能量最低的解离极限C(~3P_g) + Si(~3 P_g)对应的18个Λ-S电子态的电子结构.基于理论计算得到这些电子态的势能曲线,通过求解核运动的Sch?rdinger方程获得束缚态的光谱数据,理论计算得到的光谱数据与之前的实验值吻合较好.此外,给出了CSi分子的18个Λ-S态的电偶极矩随核间距的变化.基于理论计算得到具有相同多重度的电子态之间的跃迁偶极矩和电子态之间的Franck-Condon因子,从理论上计算了束缚电子态的较低的几个振动能级的自发辐射寿命.     

M_nAr(n=1,2;M=Cu、Ag、Au)分子的从头算研究

使用相对论赝式及相应的基组,在从头算(Ab initio)方法中Hartree-Fock(HF)、Mller-Plesset(MP2)理论水平上研究贵金属与稀有气体氩掺杂所组成的MnAr(n=1,2;M=Cu、Ag、Au)分子体系的几何结构与稳定性。结果显示,贵金属与Ar原子之间相互作用较小,必须进行基组重叠误差修正EBSSE计算其结合能。含Au的分子体系的结合能最大,稳定性较强,能隙Egap最大,化学活性弱。含Ag的分子体系能隙最小,化学活性最强。电子相关效应对M-Ar的键长修正非常显著,而对M-M键长和M-M-Ar键角的修正很小,电子相关效应使键长缩短、振动频率提高、能量降低、使分子的结构更加紧密,使体系更加稳定。     

单重态[H,C,C,N]体系势能面的abinitio计算研究

用ab initio方法在QCISD(t)/6-311++G(3df,2p)//MP2/6-311++G(d,p)并包括零点能(AZPVE)水平下计算得到了单重态[H,C,C,N]体系的势能面(PES).在势能面上找到了[H,C,C,N]体系6个异构体和11个过渡态,并用频率进行了验证.其中具有CCN三元环的HC(CN)异构体在势能面上具有最低能量,其次是HCCN和HCNC结构,能量分别比HC(CN)高3.38和15.35kcal/mol.基于体系的势能面,在单重态HCCN异构体中,只有具有HNC三元环的异构体(HN)CC不具备动力学稳定性,这为实验检测及合成其5种异构体提供了理论依据.     

双原子分子CuIn的势能函数与稳定性研究

用原子分子反应静力学原理推导出了CuIn分子的基态电子状态及其理解极限,使用小核实赝势(LANL2DZ),在MP2理论水平上详细计算了CuIn分子基态的平衡核间距Re和离解能De分别为0．264nm、136kJ/mol,与实验和文献值基本一致,在此基础上用MP2方法进行能量扫描得到了CuIn分子势能曲线,得到单态和三重态的势能曲线,确定单态是分子CuIn的基态,属于亚稳态结构。     

巴比妥酸互变异构的理论计算

采用B3LYP/6-311G**方法对处于优势构象时的巴比妥酸各互变异构体进行了几何全优化和频率计算,CPCM反应场溶剂模型用于水相的计算,得到它们的总能量、零点振动能和溶剂化能.计算结果表明,巴比妥酸在气相中和水相中主要以酮式结构存在.采用相同方法计算并考察了烯醇式与酮式结构进行结构互变质子迁移的2种可能途径:(a)分子内质子迁移;(b)水助质子迁移.结果还表明,途经(b)所需要的活化能较小,氢键在降低反应活化能方面起着重要作用.     

硼分子(B_2)电子结构的从头算研究

本文选择STO—3G基函数集合,对B_2分子进行了从头算。选定键长(R=1.589A°),自旋多重变取1、3、5、7,分别按KHF与UHF法来研究B_2的电子结构。得到各种状态的十项能量数据和各分子轨道能量高低的信息。计算结果表明B_2分子的基态为~3∑g,认为~1∑g~ 和~5∑_u~-是基态的论点值得商榷。本文算出的B_2分子键能(1.069560917ev)比用简单HF法所得数值更接近实验值。另外还对B原子做了ab initio计算,并结合B_2分子的基态各占据分子轨道能量数据,作出了B原子和B_2分子基态的能级关联图。根据自旋多重度等于3的B_2分子STO基轨道集居数的分析,对B_2分子基态电子结构的传统看法提出异议,认为基态B_2分子的电子组态应为:     

SiCl分子基态及低激发态光谱性质的理论研究

采用考虑Davidson校正、标量相对论效应、芯-价电子关联的多参考组态相互作用方法(Multi-reference Configuration Interaction method,MRCI)计算了SiCl分子的最低解离极限Si(~3P_g)+Cl(~2P_u)对应的12个Λ-S电子态的势能曲线.基于计算得到的势能曲线,求解一维核运动的Sch(o|")rdinger方程得出束缚态的光谱常数,并将其与早前的实验结果进行对比,发现这些光谱常数与实验值符合较好.此外,计算了12个Λ-S态的电偶极矩随核间距的变化,并分析电子态组态成分的变化对电偶极矩的影响.研究了SiCl分子的辐射跃迁性质,给出了激发态到基态之间和低激发态之间的跃迁偶极矩(Transition Dipole Moments,TDMs)和电子态之间的Franck-Condon因子,并根据计算得到的TDMs和Franck-Condon因子计算出束缚激发态的辐射寿命.     

量子 Monte Carlo处理激发态

提出了用于电子激发态的剩余函数变分量子MonteCarlo(SFVMC)方法,导出了用于激发态的SFVMC方法的详细计算公式,并用该方法计算了CH2分子的X^3B1态、1^1A1态和2^1A1态的能量值,计算结果表明;对于CH2分子的这3个态,SFVMC方法只需要迭代到3级能量值即可达到FCI方法的精度。SFVMC方法的4级能量值和5级能量值其相关能百分率可分别达到80%和90%以上。     

双核镉配聚体及其衍生物荧光光谱发光机理的计算化学研究

采用密度泛函理论(DFT)在B3LYP/6-311+G(d)水平上,对双核镉配聚物1[Cd2Cl4(Hbm)2](Hbm=1 H-benzimidazol-2-ylmethanol)及其5种衍生物([M2Cl4(Hbm)(Hbm-R)]M=Zn2+,Hg2+;R=-CH3;-NH2;-CN)的荧光光谱的发光机理进行了研究.对其基态结构进行全优化,用含时密度泛函理论(TD-DFT)在B3LYP/6-311+G(d)水平上计算其吸收光谱;同时采用CIS/6-31G(d)方法优化其最低激发单重态S1的几何结构,并用TD-DFT计算其发射光谱.结果表明,电子在基态S0与激发态S1间的跃迁,主要是在卤素配体到金属离子之间的电荷转移;模拟的吸收光谱和发射光谱峰的计算最大值与实验值基本吻合.改变中心金属离子和咪唑环上的取代基可以调控发光材料的光谱波段.此外,运用密度泛函活性理论(DFRT)研究了它们的电子结构和反应活性,发现金属离子的亲电福井指数与分子的发射光波长存在较好的相关性,相关系数(R2)达0.993.这些结果将对苯并咪唑类电(光)致发光材料的分子设计以及其他电致发光材料的分子模拟提供有益的启示.     

CCNH2自由基稳定性的理论预测

理论计算表明,由于具有较高的转换势垒和较高的直接解离能,CCNH2这个新的自由基在普通热力学条件下是一个动力学稳定性较高的物种.根据键长和单电子自旋密度分析,认为C≡C-NH2应该是这个自由基的基本价键形式,当然还存在着一点单电子的离域.在QCISD(T)/6-311++G(3df,2p)∥QCISD/6-311++G(d,p)水平下使用CH4做为指示分子估计出在0K和198.15K时CCNH2自由基的自由基稳定化能分别为55.05 kJ·mol-1and 54.20 kJ·mol-1,说明该自由基具有较高的稳定性.     

钋化物团簇CunPom（n，m=1，2）赝势从头算研究

用MP2方法确定了重金属钋化物团簇CunPom（n，m=1，2）各种稳定异构体。使用相对论和非相对论赝势，在MP2和CCSD（T）理论水平上详细研究了铜一铜、铜一钋相互作用、电子相关和相对论效应对团簇CunPom（n，m=1，2）的几何构型和稳定性的影响。结果显示，电子相关效应表现为铜一铜、铜一钋之间的相互吸引力和钋一钋之间的微弱的排斥力。电子相关和相对论效应使钋化物团簇CunPom（n，m=1，2）的Cu—Cu键长和Cu—Po键长缩短、使Po-Po变长；提高振动频率、降低能量，使团簇结构变得较为刚性和紧凑；使团簇更加稳定。     

OH与PO反应中的O原子交换机理

使用UB3LYP和UMP2方法在6-311++G(3df,3pd)和6-311++G(d,p)基组水平下对OH和PO反应过程中的氧原子交换机理进行了研究.计算结果表明,由于HOPO分子的H转移势垒比HO-PO的键解离能小得多,所以在这个反应过程中氧原子能快速地交换.     

二茂铁取代物的理论研究

采用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法在6-31G*基组水平上,对二茂铁取代物进行几何优化,并在所得构型基础上,用微扰理论MP2/6-31G*方法计算结合能.从几何结构分析,-NH2、-OH对二茂铁结构的影响不同于其他取代基.从结合能分析,二茂铁取代物Fer-SiH3、Fer-PH2、Fer-SH的Fe2 的离子性强于Fer-CH3、Fer-NH2、Fer-OH的.     

甲醛和氟代甲醛在不同溶剂中溶剂化效应的理论计算

采用密度泛函UB3LYP／6—311＋G^＊＊方法，结合极化连续模型（PCM）计算不同介电常数的溶剂对甲醛和氟代甲醛的溶剂化效应及对其振动频率的影响．计算结果表明，溶剂极性不影响甲醛和氟代甲醛分子C2v点群对称性．甲醛及氟代甲醛的C=O键强度均随着溶剂介电常数的增大逐渐减弱，氟代甲醛的减弱较甲醛明显．无论是在气相中还是在溶剂中，氟代甲醛的C=O键强度大于甲醛的C=O键强度．氟代甲醛分子中的C=O键在溶剂中随着溶剂介电常数的增大，键的极性逐渐增强．甲醛和氟代甲醛分子处在极性溶剂还是非极性溶剂中，其能量总是低于气相状态能量．     

无机苯芳香性的理论研究

采用最子化学从头算方法,在HF/6-311G^*和B3LYP/6-311G^*基组水平上,对苯和无机苯（B3N3H6）进行了计算,从结构判据,能量判据,磁性判据和键级判据四方面系统地讨论了无机苯的芳香性问题,并与苯的芳香性进行了比较。结果表明,无机苯具有芳香性,但较有机苯为弱。     

转动激发对Sr+HF反应的影响

依据LEPS,运用经典轨线来研究吸能反应Sr+HF(v=1,J=1～3)→SrF+H,△Ho=(27.652±6.688)kJ/mo1.对于HF(J＝1～3)的每个转动能级,计算结果表明,SrF产物的振动能级分布是统计分布;并且,当增加HF的转动内部状态时,SrF的振动布居在v=0最大,然后随着v的增加很快单调下降.计算结果与实验结果相符,并讨论了此反应的势能面.     

CX、CX-和CX+(X=F,Cl)解离的量子化学计算

用abinitio方法对CX、CX     

CP与C2H2+自由基-离子反应机理与产物分布的理论研究

利用量子化学计算方法对CP与C2H2+的反应机理做了详细的理论研究.计算结果表明,通过动力学有利的反应通道生成的主要产物是HCCCP+.反应是以CP分子的碳原子以无势垒的方式进攻C2H2+的π电子开始的,直接生成l - phosphorous - cyclopropylene阳离子.这个阳离子最后通过C-H键断裂反应生...