4,5-二溴-1-丙基-3-甲基咪唑和1-丙基-3-甲基咪唑基离子液体的密度泛函研究

采用密度泛函理论和 DNP 基组,对比研究了4,5-二溴-1-丙基-3-甲基咪唑和1-丙基-3-甲基咪唑与[PF6]-的相互作用.计算结果表明,H2原子和丙基支链氢原子与[PF6]-的氟原子相互作用形成氢键.[PMIM]+[PF6]-的最低未占轨道(LUMO)是分布在咪唑环上的π*轨道,而[PMIM-Br]+[PF6]-的 LUMO 为环原子和 Br 原子构成的σ*轨道.     

烷基咪唑离子液体与甲苯相互作用的理论研究

在密度泛函理论中的B3LYP/6-31G（d,p）水平上研究了1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（[EMIM][BF4]）离子液体与甲苯相互作用的微观机制.研究结果表明,[EMIM]＋和[BF4]-离子对有两种稳定的构型,存在强的氢键及静电作用,[BF4]-离子靠近咪唑环2位H的构型比[BF4]-离子靠近咪唑环4、5位H处的构型稳定.甲苯与这两种构型的[EMIM][BF4]离子对形成π配位作用的分子复合物,咪唑环2位H对甲苯的吸附作用比咪唑环4、5位H对甲苯的吸附作用强,2位H表现出更高的活性.离子液体的存在能有效地降低甲苯的前线轨道能级差,表明甲苯在离子液体环境中更易发生催化反应.     

室温离子液体中氯化十六烷基吡啶聚集行为的研究

利用表面张力法测定了硝酸1-丁基-3-甲基咪唑(BMINO3)、硝酸N-正丁基吡啶(BPNO3)2种室温离子液体中氯化十六烷基吡啶(CPC)的临界胶束浓度(CMC)，讨论了其聚集行为。     

异辛基乙二胺-TFSA型离子液体与水分子间的氢键相互作用

前期实验研究表明,室温下液态异辛基乙二胺-双(三氟甲磺酰)亚胺([HEtHex][TFSA])型质子化离子液体(PIL)的疏水性较强,但因阳离子部位具有2个氨基,也显示适宜亲水性,水在其中的溶解度可达11％,并且含水量对其粘度、电导率等物性影响较大,随着含水量的增加,电导率增大,粘度降低.为了从微观机制分析含水量对[H...     

不同烷基链长的吗啉型离子液体结构性能的理论研究

用密度泛函理论在B3LYP/6-31G*的计算水平上研究了不同烷基链长的氯代N-甲基吗啉.通过计算可知,N甲-基乙基吗啉与1个Cl-形成的离子液体主要有3种构型(mon型、nop型和orth型)6种位置.每个位置形成了3个氢键,其中与吗啉环上的氢形成的氢键最强,键长最短.吗啉环上甲基或乙基上的H原子和Cl-形成相对较弱的氢键相互作用,有利于增强离子对的稳定性.对于N-甲基乙基吗啉、N-甲基丙基吗啉和N-甲基丁基吗啉,随着烷基链的增长,Cl-与吗啉环上的H原子形成的氢键键长逐渐增大,Cl原子与不同链长烷基取代基N-甲基吗啉结合的能力减弱.     

烷基咪唑类离子液体的合成及其性质

以N甲基咪唑和溴代烷烃为原料,通过微波法合成了6种离子液体1烷基3甲基咪唑类溴盐:1正丙基3甲基咪唑溴盐([nPmim]Br)、1异丙基3甲基咪唑溴盐([iPmim]Br)、1正丁基3甲基咪唑溴盐[nBmim]Br)、1仲丁基3甲基咪唑溴盐([sB mim]Br)、1正戊基3甲基咪唑溴盐([nAmim]Br)、1正己基3甲基咪唑溴盐([nHmim]Br).然后以 [nBmim]Br为中间体,经过阴离子交换得到1正丁基3甲基咪唑四氟硼酸盐([nBmim]BF4).在25℃时测定了7种离子液体的密度,结果表明:含有相同阴离子的离子液体密度随着阳离子烷基链长度的增加而减小;含有相同阳离子的离子液体,阴离子体积越大,密度越高.通过循环伏安法测定了[nBmim]Br和[nBmim]BF4的电化学窗口,分别为2.0V和3.4V.[nBmim]BF4的DSC曲线表明,其只有玻璃化温度(-95℃),而没有结晶温度和熔点.     

异辛基乙二胺-TFA及TFS型质子化离子液体与水分子间氢键相互作用的研究

异辛基乙二胺-三氟乙酸型(简称[HEtHex] [TFA])及异辛基乙二胺-三氟甲磺酸(简称[HEtHex][TFS])型质子化离子液体(Protic Ionic Liquid,PILs)的极性部位因具有两个氨基,因此亲水性较强,易于与水混溶.水分对离子液体的粘度、电导率等物理化学性质具有较大的影响,量子化学计算方法能...     

多硫化铁FeSx结构与稳定性的密度泛函分析

采用量子化学密度函数计算方法,得到FeSx（x=1-6）同分异构体及FeS2的晶体结构,并对其分子结构与稳定性、光谱性质及晶体结构性质进行了分析讨论。结果发现,FeSx和晶体结构中铁原子均带部分正电荷,硫原子均带部分负电荷;铁可与不同比例的硫原子形成配位键,并有很强的结合能。随着硫原子比例的增加,配位键伸长,结合能增大。晶体结构数据计算值与实验测定值吻合较好。计算结果可为锂插层研究提供有用的信息。     

多硫化铁FeSx结构与稳定性的密度泛函分析

采用量子化学密度函数计算方法,得到FeSx(x=1～6)同分异构体及FeS2的晶体结构,并对其分子结构与稳定性、光谱性质及晶体结构性质进行了分析讨论.结果发现,FeSx和晶体结构中铁原子均带部分正电荷,硫原子均带部分负电荷;铁可与不同比例的硫原子形成配位键,并有很强的结合能.随着硫原子比例的增加,配位键伸长,结合能增大.晶体结构数据计算值与实验测定值吻合较好.计算结果可为锂插层研究提供有用的信息.     

1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐的密度泛函研究

本文采用密度泛函理论B3LYP方法在6-31G(d)水平上,用Gaussian03程序对1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体进行了理论计算,几何优化得到两种旋光异构体,通过计算得到电荷分布、热力学参数、振动频率以及分子轨道参数,对优化结构的电荷特性、热力学性质、振动特性、分子轨道进行了综合分析。结果发现有一部分电荷从阴离子转移到阳离子,阴阳离子间共形成了5对氢键,使阴阳离子间的静电作用减弱,这是导致离子液体熔沸点低的一个重要原因;咪唑环上与甲基相连的N原子与甲基上H原子也有相互作用,此作用会影响到阴阳离子间的静电作用与氢键作用的强弱变化趋势,并且红外吸收比较强的C-H键都参与了氢键的形成。     

基于Flamelet理论的概率密度函数的数值计算

依据层流小火焰理论,在选定截尾式高斯分布作为概率密度分布函数的基础上,对函数中的两个重要参数σ和μ进行数值计算,对所得σ和μ的数值利用最小二乘法进行数据拟合,最终得到两个参数的拟合公式,即得到了概率密度分布函数的拟合公式.与数值计算所得结果相比较,拟合公式符合实际情况,具有一定的准确性.     

应用密度泛函理论研究舒坦电喷雾质谱行为

为准确认识质谱数据所反映的化合物质谱行为和结构特点,以电喷雾质谱检测结果为依据,应用密度泛函理论计算方法,研究舒巴坦的离子化方式、裂解方式和裂解机理。结果表明:舒巴坦与质子和钠离子结合离子化方式分别与其电子排布和分子结构特点有关;在负离子检测模式下,羧基与磺酰基间相互影响,对维持五元环的稳定起到了重要的作用;四元环和五元环在正电荷体系中比负电荷更稳定。该研究为质谱的理论研究和舒巴坦的分析检测提供了理论参考。     

用密度泛函理论预测带电半透膜性质

从分子水平上研究半透膜的性质在生命科学、化学以及化学工程中有着重要的作用。该文采用密度泛函理论研究了带电半透膜附近各种离子的分布情况,其中除静电作用外,膜与其附近的离子之间的色散能用方阱势能函数来表示。研究表明用密度泛函理论预测的不同膜面电荷密度和不同离子直径比情况下离子在半透膜附近密度分布与M on teC arlo模拟数据符合得很好。密度泛函理论预测结果表明,膜面电荷密度越大,被吸附到膜中的离子越多,膜面电荷对大离子密度分布的影响要大于小离子。     

双阴离子吗啉型离子液体结构性能的量子化学研究

用密度泛函理论在B3LYP/6-31G*的计算水平上研究了同种阳离子不同阴离子或同种阴离子不同阳离子的吗啉型离子液体对其优化结构和结合能的影响.结果表明:同一种离子液体形成两种构型(mon构型和orth构型),阴阳离子间主要通过6个氢键相互作用,除了乙醇N-甲基吗啉二氯中最强的氢键是Cl-与O原子上的H原子形成的氢键外,其他两种阳离子,卤素离子与吗啉环上3位和4位碳上的氢质子之间的氢键作用最强;所有的反应均是放热反应,阴阳离子之间的相互作用能非常大,说明阴阳离子之间均形成较强的相互作用,不同的阴离子和阳离子对其结合能都有影响.     

密度泛函方法研究甘油和3-羟基丙醛的结构和性质

采用密度泛函理论(DFT)广义梯度近似(GGA)-VWNBP水平和DND基组研究了甘油和3-羟基丙醛的全优化几何构型、电子结构、福井前线轨道和热力学性质,为研究该类化合物的结构与性质关系提供理论依据,为甘油脱水酶结构改造和分子设计提供配体数据.     

广义边缘密度函数相关理论及应用

对二维连续型随机变量的联合密度函数,在一定要求下变上限积分得到新函数,依据密度函数性质进行规范化,从而构造出一个广义的边缘密度函数.分析该边缘密度函数广义形式与通常形式之间的关系,探讨密度函数广义形式下的多个性质.针对具体的广义形式,得出了多个新结果,并将密度函数广义形式推广到n维,最后讨论了这一广义形式在舍选抽样中的应用.     

马来酸酯类化合物结构与抑菌活性密度泛函理论研究

采用量子化学密度泛函理论(DFT)研究马来酸酯类化合物对油菜菌核病菌抗菌活性EM50的构效关系(QSAR)。在DFT-B3LYP方法及基组6-31G(d)水平下,对14种马来酸酯类化合物分子进行几何及电子结构全优化,选择最高占据轨道能EHOMO,次最高占据轨道能ENHOMO,最低空轨道能ELUMO,次最低空轨道能ENLUMO,分子中原子的净电荷QZ,偶极矩μ,零点振动能Ev,分子总能量E,热容Cv和熵Sm等作为量子化学描述符qL。通过最佳变量子集回归分析筛选出影响EM50的主要因素,并建立了QSAR模型。通过留一法交叉分析和方差膨胀因子法检测发现,模型具有良好的稳定性及预测能力。拟合的判定系数R2及交叉验证系数R2cv分别为0.910,0.818。分析结果表明,EHOMO和O7原子上净电荷QO7是影响油菜菌核病菌抗菌活性的主要因素。EHOMO越高,抑菌活性越强;QO7越大,抑菌活性越弱。该文QSAR模型可为设计具有高抑菌活性的马来酸酯类化合物提供理论参考。     

菊糖同分异构体活性的密度泛函研究

采用密度泛函(DFT)中B3LYP方法,在6-311+G(d,p)基组水平上对葡萄糖、吡喃型果糖、呋喃型果糖、D-万寿菊糖进行了几何构型优化、频率分析、红外光谱、自然电荷布居、NBO分析、分子能量及前线轨道能级计算,推导出分子的稳定性顺序为:呋喃型果糖吡喃型果糖葡萄糖菊糖.引入概念DFT活性指数分析表明菊糖分子的化学势μ数值大、化学硬度η小、亲电指数ω大,表明了它具有特殊的活性.Fukui指数扫描表明菊糖分子中C2原子具有较大的给电子能力,是整个分子的活性中心.抗氧化能力的EBDE数值计算表明2-H最容易断裂,其数值是为94.65 kcal·mol-1,远小于它的绝热电离势,这可为解释菊糖分子的抗氧化活性做合理的理论指导.     

抗CO_2腐蚀咪唑啉衍生物缓蚀性能的密度泛函理论

采用失重法测得4种咪唑啉衍生物(A～D)在CO_2饱和的3 % NaCl溶液中的缓蚀效率,利用量子化学密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法,在6-31G*基组水平上对它们的分子结构与缓蚀性能的关系进行理论研究,并使用Fukui指数对分子的反应活性位进行分析.结果表明:咪唑啉类缓蚀剂分子与金属界面作用时,主要是咪唑环和亲水支链上的极性基团起作用;4种缓蚀剂在金属表面的吸附为化学吸附,且缓蚀效率与分子的最高占据轨道能量(E_(HOMO))和最低空轨道能量(E_(LUMO))的相关性较好.     

卤素阴离子与氨分子复合物分子间氢键的密度泛函理论研究

利用密度泛函理论(DFT)研究了卤素阴离子X-(X=F,Cl,Br,Ⅰ)与氨分子NH3复合物势能面上的稳定点,计算结果表明氨分子通过一个近似直线的单氢键结合到卤素离子上,优化的几何结构和自然键轨道(NBO)分析表明卤素离子X- (X=F,Cl,Br,Ⅰ)与NH3分子形成的复合物以离子偶极型(ion-dipole)分子的形式存在.