系列硫氮环分子的量子化学从头算研究

本文用从头算方法,采用 STO—3G 基组,对系列硫氮环分子(包括未知分子)的基态几何构型进行了全优化,在优化的结果基础上,比较了硫氮环分子的稳定性,得出了硫氮环分子的稳定构型,本文还讨论了硫氮环分子的芳香性问题,说明在硫氮环系列分子中,只有一部分具有“多电子芳香性”。同时预测了 S_2N_3~+和 S_5N_~(2+)合成的可能性。     

Theoretical study on the lithium bond interaction of furan homologues C_4H_4Y (Y=O, S) with LiCH_3 via DFT and MP2

The optimizations geometries and interaction energy corrected by BSSE of the complexes between C4H4Y (Y=O, S) and CH3Li have been calculated at the B3LYP/6-311 G** and MP2/6-311 G** levels. Three complexes were obtained. Abnormally, the calculations showed that all the C10—Li14 bond lengths increased obviously but the blue-shift of C10—Li14 stretching frequency occurred after formed complexes. The calculated binding energy with basis set super-position error (BSSE) and zero-point vibrational energy corrections of complexes I―III is ?45.757, ?35.700 and ?39.107 kJ·mol?1, respectively. The analyses on the combining interaction with the atom-in-molecules theory (AIM) also showed that a relatively strong lithium bond interaction presented in furan homologues C4H4Y---LiCH3 systems. Natural bond orbital theory (NBO) analysis has been performed, and the results revealed that the com- plex I is formed with n-σ type lithium bond interaction between C4H4O and LiCH3, complex II is formed with π-s type lithium bond interaction between C4H4O and LiCH3, and complex III is formed with π-s and n-s type lithium bond interactions between C4H4S and LiCH3, respectively.     

双自由基NH与O3反应机理的理论研究

用量子化学从头算方法,研究了单重态双自由基ＮＨ与Ｏ３反应的机理．在ＨＦ６－３１Ｇ（ｄ）水平上用梯度解析技术全参数优化上述反应的反应物、中间体、过滤态和产物构型,ＭＰ２６－３１Ｇ（ｄ）方法计算能量,给出了有关化合物的结构数据．结果表明：双自由基ＮＨ与Ｏ３反应分两步进行：第一步直接生成富能中间体ＨＮＯ３,该步反应为强放热反应,放出的热量为３５２９２ｋＪ·ｍｏｌ－１（ＭＰ２６－３１Ｇ（ｄ）∥ＨＦ６－３１Ｇ（ｄ））;第二步中间体经过渡态ＴＳ裂解生成ＨＮＯ和Ｏ２,放出的热量为１４８６５ｋＪ·ｍｏｌ－１（ＭＰ２６－３１Ｇ（ｄ）∥ＨＦ６－３１Ｇ（ｄ）．总反应放出的热量为５０１．５７ｋＪ·ｍｏｌ－１（ＭＰ２６－３１Ｇ（ｄ）∥ＨＦ６－３１Ｇ（ｄ））．通过内禀反应坐标（ＩＲＣ）计算,获得了沿反应途径的势能剖面     

从头计算分子动力学方法及其应用

从头计算分子动力学方法把密度泛函理论和分子动力学方法有机地结合起来，使电子的极化效应及化学键的本质均可用计算机分子模拟方法进行研究，是目前计算机模拟实验中最先进、最重要的方法之一。文章简述了从头计算分子动力学方法的基本原理，介绍了该方法在水、水溶液及其他氢键液体的结构与动力学研究中的应用。     

酰基双烯酮重排反应的理论研究

采用量子化学从头算方法在 HF/6-3 1 G* *及 MP2 /6-3 1 G* *水平上计算了甲酰基双烯酮及苯甲酰基双烯酮的重排反应机理 .结果表明 ,两反应均为简单基元反应 ,反应中的 H原子 (或 C原子 )和邻近的 3个 C原子形成了具有四元环结构的对称过渡态 ,两反应的活化势垒分别为 1 5 0 .83 k J·mol- 1和 1 46.45 k J·mol- 1(MP2 /6-3 1 G* * 水平 ) ,这与苯甲酰基双烯酮需要在 5 5 0℃的高温下才能发生重排反应的实验事实一致 .     

亚甲二醇二硝酸酯构型和电子结构的ab initio研究

采用量子化学中的从头计算（ａｂｉｎｉｔｉｏ）方法，在ＨＦ／３－２１Ｇ和ＨＦ／６－３１Ｇ＊水平上分别计算研究了亚甲二醇二硝酸酯（ＭＧＤＮ）的旋转构象和电子结构，计算所得ＭＧＤＮ绕Ｃ—Ｏ键旋转的能垒较低（约６ｋＪ／ｍｏｌ），其平面构象的能量最高．能量最低的构象（亦即最稳定构型或平衡几何构型）的２个酯基均绕Ｃ—Ｏ键旋转７７．４°．不同构型的电荷分布差异较小．     

H＋CO2→CO＋OH的反应机理和反应速率常数的理论研究

用从头算方法在ＵＨＦ／３－２１Ｇ水平上研究了Ｈ＋ＣＯ２→ＣＯ＋ＯＨ的反应机理，指出该反应分为３个基元过程进行，第一步为速控步骤，同时用Ｆｕｋｕｉ的内禀反应坐标理论计算了ＩＲＣ，证实了上述反应机理，用传统的过渡态理论和变分过渡理论及相关的隧道效应校正计算了反应速率常数。     

工作面滞后支承压力分布规律

为获得综采工作面滞后支承压力的分布规律,采用理论分析、数值模拟及现场实测的方法,对兖州矿区工作面滞后支承压力分布规律进行了分析.分层开采与综放开采工作面滞后支承压力变化规律是,随着采高的增大,工作面滞后支承力的距离加大,垂直应力集中系数差别不大.实例结果表明:分层滞后支承压力在工作面后方160～180m以外稳定,综放工作面在其后方200 m以外稳定.     

单核Co(Ⅱ)配合物C18H14CoN4O2的密度泛函研究

用密度泛函理论,在ROB3LYP/LANL2MB水平上,对单核配合物C18H14CoN4O2进行了理论计算.探讨该配合物的稳定性、分子轨道能量、原子净电荷、电子自旋布居规律及前线的一些分子轨道的组成特征,为该类配合物的合成及分子组装分析研究提供理论参考.     

Cu(111)表面能及功函数的第一性原理计算

应用基于局域密度泛函理论的第一原理赝势法,计算了铜体材料的结合能及晶格常数的理论值,并由此计算了Cu(111)面的表面能及功函数。计算所得到结果与实验数据吻合较好。