Pu(H_2O)_5~(3+)和Pu(H_2O)_5~(4+)团簇的相对论密度泛函研究

用TPSSTPSS密度泛函方法,Pu离子和H2O分子分别采用相对论有效原子实势(RECP)和6-31g基组,研究了Pu(H2O)53+和Pu(H2O)54+团簇溶剂化和非溶剂化效应中的几何结构及紫外可见吸收光谱.计算结果表明:水溶剂环境对Pu(H2O)53+及Pu(H2O)54+团簇的几何结构影响都比较明显.NBO电荷分析表明水分子与钚离子之间没有直接的电荷转移.所研究团簇的未配对电子都占据5f轨道.在气相及水溶剂环境下,所研究团簇的紫外可见吸收光谱存在较大差距.主要的吸收峰大都源于f电子之间的跃迁.     

(C_5H_5)Fe(C_5H_4)CH_2N~+H(CH_3)_2·CI~-·2H_2O的晶体结构和量化计算研究

室温下合成了一个含二甲氨甲基二茂铁衍生物,(C5H5)Fe(C5H4)CH2N+H(CH3)2?Cl-?2H2O,用IR和X-ray对其结构进行表征,X-射线衍射结果表明:标题化合物通过分子间氢键形成二维网状结构;同时通过量子化学计算对其化合物电子结构进行初步研究.     

CO_4(CO)_8(μ_2-CO)_2(μ_4-E)_2(E:-PLi,-Pph,-POC_3H_7,-PF,-S,-Te)系列分子电子结构与催化性能的关系

本文用DV—X_a方法计算了系列簇合物分子Co_4(CO)_6(μ_2-CO)_2(μ_4-E)_2(E:-PLi、-PPh、-POC_3H_7、-PF、-S、-Te)的电子结构.簇合物的分子轨道能级分布大体可分为五个占据轨道能级区.计算结果表明:四桥合磷原子所带基团(R)对整体分子电子结构依电负性的大小为规律性的影响.从分子轨道的特征原子轨道可见Co—Co特征成键分子轨道能级较相应Co—P键的能级为高,并二者存在一较显著的能级间隔.两特征键与其醛化催化性能即活性及寿命相关联.对于不同四桥合原子的系列分子中,分子内P……P距离显著为短的事实可归因于桥合磷原子有效多的s,d原子轨道参与了分子轨道.     

四面体C_4H_4、C_4(GH_3)_4及其骨架的分子轨道法研究

本文用半经验的CNDO/2分子轨道法,计算了C_4H_4和C_4(CH_3)_4的电子能级、电子总能量、电荷分布和电离能。相对四面体骨架C_4(a),配位体H、CH3和tB_u的作用,四面体烷C_4H_4(b)、四甲基四面体烷C_4(CH_3)_4(c)和四特丁基四面体烷C_4(tB_u)_4(d)的相对稳定性,本文的结果给出了满意的解释,同时对于碳烷多四面体的拓扑成键规则,我们作了进一步的验证和讨论。     

AuPH_3-C≡C-C_6H_5与(AuPH_3-C≡C)_2(1,4-C_6H_4)_2配合物激发态性质的密度泛函研究

用密度泛函方法优化了AuPH3-C≡C-C6H5(a)与(AuPH3-C≡C)2(1,4-C6H4)2(b)配合物的基态几何结构,并用含时密度泛函方法计算得出配合物a与b在CH2Cl2溶液中的发光光谱,计算结果与实验值符合得很好.计算得出两种Au(Ⅰ)配合物的最低能量吸收光谱分别为295.2 nm和353.1 nm,均属于C(2p)→Au(6p)的电荷转移(LMCT)修饰下的pπ(-C≡C-、■)→pπ*(-C≡C-、■)跃迁本质,并伴有Au(5d)→Au(6p)的金属中心电荷转移(MCCT)性质.配合物b近似由两个配合物a相连接而成,配合物b的分子轨道也由配合物a的分子轨道组合而成.由于轨道组合中存在pπ*或pπ相互作用,配合物b的最低能量吸收谱线的波长大于配合物a的相应值.Au(Ⅰ)的修饰作用使分子轨道的密度分布更具有规律性,使分子的轨道跃迁更活跃.     

H_2分子在Al_(17)~q(q=-3～+3)表面吸附的电荷效应

Al_(17)团簇具有明显的曲率变化,其几何结构与宏观金属尖端类似.利用密度泛函理论研究H_2分子与Al_(17)~q(q=-3～+3)团簇离子的相互作用,分析电荷效应对几何结构、稳定性和电荷布居的影响.通过对(Al_(17)H_2)~q(q=-3～+3)吸附体系的吸附结构、吸附能、振动频率和Mulliken布居的计算与分析,发现H_2分子在Al_(17)~q(q=-3～-1)阴离子吸附体系上倾向于垂直吸附在曲率较大的尖端位置,并且为顶位吸附,这与宏观的尖端效应类似,但在中性和阳离子吸附体系上,随着电子数的减少,H_2分子倾向于平行吸附在曲率相对较小的位置,且主要为桥位和穴位吸附.究其原因,认为阴离子吸附体系中库仑排斥占主导地位,而阳离子吸附体系中电子轨道重叠占据主导作用.吸附稳定性和电荷分布方面,研究发现H_2分子在Al_(17)~(3-)表面具有最大的吸附能,在Al_(17)~(2+)表面具有最小的吸附能.电荷主要被Al团簇基底占据,并且除Al_(17)H_2以及(Al_(17)H_2)~(3+)外,其他吸附体系中2个H原子都携带了电性相反的电荷,靠近阴离子基底的H原子携带正电荷,而靠近阳离子基底的H原子倾向于携带负电荷.     

新型有机-无机电荷转移盐(C_(10)H_(10)N_2)_2SiW_(12)O_(40)·2C_(10)H_8N_2·2H_2O的合成与性质

以 2 ,2′-联吡啶 (C10 H8N2 )和 1 2 -钨硅酸为原料 ,采用化学法合成了一种新型有机 -无机电荷转移盐 .通过无素分析和热重分析确定标题化合物的化学组成为 (C10 H10 N2 ) 2 SiW12 O4 0 ·2C10 H8N2 ·2H2 O .红外和电子光谱表明有机电子给体与杂多阴离子间存在电荷转移相互作用 ,形成了电荷转移盐 ,杂多阴离子的Keggin结构基本不变 ,但其特征振动频率分别有红移或蓝移 .ESR研究表明 ,光激发电子转移处于单电子还原步骤 .标题化合物在 2 70℃左右失去两个有机分子 ,52 8℃左右失去质子化的有机分子 ,60 3℃左右杂多阴离子分解 .标题化合物的σrt=9 1× 1 0 -9S·cm-1,是一个弱的半导体 .     

典型轴手性D分子F被H取代的衍生物结构特性的理论研究

使用密度泛函理论的b3lyp方法,在b3lyp/6-31+g(d,p)理论水平上对D分子手性对映体D1的F被H取代的几种衍生物结构、红外振动频率、分子前线轨道进行了理论研究.结果表明:它们的解离产物及手型转变机制会不同;三种衍生物分子的HOMO和LUMO轨道,主要来源于骨架C原子p电子的贡献,F原子的p电子和手性C原子所在环上的H的s电子对前线分子轨道有很小的贡献.     

Zn(OH)_6~(4-)和Zn(H_2O)_6~(2 )系列配合物的电子结构

采用密度泛函理论(DFT)的B3PW91方法,在Lanl2dz、6-31G(d,p)、6-311 G(d,p)基组水平上对具有不同点群对称性的Zn(OH)46-及Zn(H2O)62 系列配合物的几何构型进行了全优化,并在B3PW91/6-311 G(d,p)水平上对前线轨道、振动频率等性质进行了分析。Zn(OH)64-系列配合物中具有D3d点群对称性的构型最稳定,Zn(H2O)26 系列配合物中具有Th点群对称性的构型最稳定。从体系能量角度考虑,Zn(OH)64-.6H2O体系比Zn(H2O)26 .6OH-体系稳定。通过振动分析得到的O—H键吸收峰在3816和1638cm-1位置处,Zn—O键的吸收峰在541和391cm-1位置处,与文献报道的实验数值相符,证明所采用的理论方法及基组适用于研究Zn(OH)64-和Zn(H2O)62 系列配合物的电子结构。     

三元团簇X_3(X=S,Se,Te)的结构与芳香性(英文)

使用B3LYP,MP2和CCSD(T)3种方法研究了三元团簇X3(X=S,Se,Te)的几何结构,振动频率,原子化能和总能量.计算的核独立化学位移(NICS)指出在三元结构上存在强的电子环流.详细的分子轨道分析指出有一个高度离域化的σ和一个π分子轨道,它们在多重芳香性中有重要的作用.     

C_(4v)ML_5分子片的杂化轨道和轨道相互作用

从等瓣类似原理出发,利用分子电子结构的分子片观点,作者提出用“前线杂化轨道”来描述分子片的特征杂化轨道,它具有高度的方向性,反映分子片的电子结构、成键特征和反应性能。本文介绍了一种确定分子片的前线杂化道(Frontier Hybitad Orbital,简记成FHO)的计算方法,应用该方法研究了一系列C_(4v)ML_5分子片的杂化轨道和轨道的相互作用,着重讨论了由ML_5分子片构成的分子M_2L_(10)(如Mn_2(CO)_(10)、Mn_2Cl_(10)~(4-)等)和XM_2L_(10)(如HCr_2(CO)_(10)~-)中的M-M键的性质,解释了HCr_2(CO)_(10_~-离子中的Cr-H-Cr的稳定结构不是直线而是弯曲的,其键角为150°左右。     

含P_3H_3的π-hole磷键作用及取代效应的理论研究

采用量子化学计算方法,在MP2/aug-cc-pVDZ理论水平上对P_3H_3…NCX(X=H,F,Cl,Br,CN,CF_3,OH,CH_3,NH_2,OCH_3)π-hole磷键作用的性质以及取代基的影响进行了理论研究,分析了复合物的稳定结构、相互作用的强度、电子给体和电子受体间的轨道作用及电子密度拓扑性质等.研究表明,P_3H_3与NCX间的π-hole磷键作用为闭壳层非共价相互作用;色散和静电作用占主导地位,极化作用较小.NCX中不同取代基对氮原子上的静电势产生较大影响,进而改变了π-hole磷键作用的强度;较强的吸电子基(CN,CF_3,F)减弱了π-hole磷键作用强度,给电子基(OH,CH_3,OCH_3,NH_2)增加了相互作用的强度.复合物P_3H_3…NCOH中由于存在很强的LP(P)→BD*(O—H)的轨道作用,分子间相互作用强度明显增加.     

(NH3)2(H2O)3稳定结构的探究

用密度泛函方法(DFT/B3LYP)在6-31G(d)和6-311++G(d,p)基组水平上逐级对(NH3)2(H2O)3团簇进行结构优化和频率计算.(NH3)2(H2O)3的初始结构取自经验势模型的大量可能构型中的51个稳定性较好的构型,最终得到了B3LYP/6-311++G(d,p)水平上的15种稳定结构,用二级微扰方法(M(o)ller-Plessett/MP2)计算了这15种结构的能量.结果发现:(NH3)2(H2O)3的五边形环状平面结构的稳定性最好;同族构型中氨分子相距越远的结构能量越低越稳定.(NH3)2(H2O)3团簇中氨分子间形成的氢键平均键长较长,其次是氨与水分子间的氢键,水分子间的氢键平均键长较短,进一步证明氨分子问的氢键较弱,氨水分子间居中,水分间的氢键最强.     

SAC-CI方法对H_2Se和H_2Te电离态的理论计算

采用对称匹配组态相互作用(SAC-C I)方法研究了H2Se和H2Te的电离态,结合H2Se+和H2Te+对这些电离态进行了指认.计算和指认结果表明,H2Se和H2Te分子的外层分子轨道是量子数n不同的相同分子轨道a1,b2,a1,b1;单极子强度较大而能量较低的电离态12B1,12A1,12B2,22A1为H2Se+和H2Te+的电子基态和激发态,能量较高的电离态为H2Se+和H2Te+的高激发态;在电子的跃迁和电离过程中,能量较低的四个电离态的形成主要是单电子过程,而能量较高的电离态其形成过程主要是两电子过程.其中许多能量较高的电离态的形成具有2h1p的特征.计算结果与实验数据比较表明,SAC-C I理论值与实验值吻合很好.     

(C5H5)Fe(C5H4)CH2N+H(CH3)2·Cl-·2H2O的晶体结构和量化计算研究

室温下合成了一个含二甲氨甲基二茂铁衍生物,(C5H5)Fe(C5H4)CH2N H(CH3)2·Cl-·2H2O,用IR和X-ray对其结构进行表征,X-射线衍射结果表明:标题化合物通过分子间氢键形成二维网状结构;同时通过量子化学计算对其化合物电子结构进行初步研究.     

富勒烯C_(100)及其衍生物C_(100)X_4的理论研究

在混合密度泛函B3LYP理论下,用6-31G*基函数对富勒烯C100分子的6个能量较低异构体及基于能量最低异构体衍生物C100X4(X=H,F,Cl,Br)的几何结构、电子结构进行了研究.计算结果表明:D2C100是最稳定的,C100X4(X=H,F,Cl)的形成均为放热反应.振动频率计算表明,C100X4(X=H,F,Cl,Br)均是势能面上的稳定驻点,C100F4在所研究的簇分子中是较为稳定的,应该能够合成出来.     

[Mn(phen)_2(H_2O)Cl]Cl·4H_2O的合成、结构、性质和理论研究(Phen=1,10-邻菲啰啉)

通过水热反应合成了一种新的含锰化合物[Mn(phen)2(H2O)Cl]Cl·4H2O(phen=1,10-邻菲啰啉)(1),并对该化合物进行了X-射线单晶结构表征。该化合物具有孤立结构特征,在分子中含有新颖椅式构型的八聚体水团簇。光致发光研究发现该化合物发射强的绿光。通过分子轨道计算,我们认为该化合物的光致发光来自配体到金属中心的电荷跃迁(LMCT)以及配体到配体的电荷跃迁(LLCT)。     

Nn(CH)8-nH8(n=0-7)环状结构与性质的理论研究

采用密度泛函理论的B3LYP方法,在6-311++G**基组水平上对N8H8最稳定的环状构型分子,用等电子体-CH-基团逐个取代N原子后分别得到32种Nn(CH)8-nH8(n=0-7)的异构体,并进行了构型的优化;应用自然键轨道理论NBO和分子中的原子理论AIM分析了这些化合物成键特征和相对稳定性,G3MP2方法计算了各异构体的能量及生成热;结果表明:N原子孤对电子到相邻的碳氮键的超共轭作用是影响碳氮键长变化的主要因素;随着等电子体-CH-基团取代分子中氮原子的个数的增加,分子的生产热逐渐减小,而分子的能量将逐渐升高,且有很好的线性相关性。     

低能氖原子与H_2(D_2、T_2)分子碰撞分波截面的理论研究

用密耦方法及Tang Toennies势模型计算了Ne H2 (D2 、T2 )碰撞体系的碰撞截面 ,得到了H2 分子的对称同位素替代情形下Ne H2 (D2 、T2 )三碰撞体系分波截面的变化规律     

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.