卟吩对称性的取代基效应的理论研究

用HF,MP2和B3LYP方法对meso-四苯基卟啉(TPPH2)及其质子化二酸(TPPH2 4)的结构进行全优化.结果表明:电子相关效应是结构描述的决定因素;meso-位苯基取代使得卟吩骨架的对称性从D2h退化到C2v,整个分子也呈C2v对称性;但是这种取代并不影响TPPH2 4的卟吩骨架的D2d对称性,故整个分子也保持D2d对称性.     

2-butanimine构象的振动频率分析

对2—butanimine的4种构象性质和结构予以理论分析，在较高基组6－311＋＋G＾＊＊水平上，分别用HF，MP2，B3LYP，BLYP方法计算了4种构象的结构参数和振动频率，并对频率进行了完全指认．其中BLYP较好地再现了实验结果，其C—H反对称伸缩模式的平均绝对偏差低于21．3cm^－1．以上结果表明了BLYP作为一种计算方法，在确定可测光谱的研究上是一种有前途的方法．     

质子化卟吩结构的理论研究

在正确认识卟吩结构的基础上,选用考虑电子相关的MP2和B3LYP方法,从理论上得到质子化卟吩的S4轴,与晶体衍射实验的结果一致.进一步分析表明:分子呈更高的D2d对称性;同时证实,实验预测的动态平均的D4h构型是质子化卟吩势能面上的一个多级鞍点,其最大虚频的虚振动指向D2d构型,其他虚振动指向的均为能量较高的亚稳结构.     

1-胺基-4-硝基-1,3-丁二烯的非线性光学性质的理论研究

以B3LYP／6-31 G*水平上优化的构型为基础，采用有限场方法(FF)，分别在从头算HF和包含电子相关的MP2及B3LYP水平上计算了1—胺基—4—硝基—1，3—丁二烯的非线性光学系数，发现电子相关对分子的非线性光学极化率的影响很大，在MP2水平上计算的一阶超极化率βvcc是相同基组下HF计算值的2～3倍，在从头算水平上，采用含时间的藕合微扰法(TDHF)，计算了1—胺基—4—硝基—1，3—丁二烯的非线性光学极化率，得到了分子在730～24791nm范围内的色散曲线，考察了分子的色散效应。     

对一些叠氮化合物的叠氮自由基键离解能的计算

用4个高精度的完全基组CBS(CBS-Q,CBS-QB3,CBS-Lq和CBS-4M),B3LYP/6-311G,B3LYP/6-311 G和MP2配合6-311G与6-31 G等多个不同大小的基组的计算方法,对HN3、CH3N3、C2H5N3、NCN3、C2H3N3和NH2CH2N3中离解掉叠氮自由基(·N3)时的键离解能进行计算.将计算的键离解能与实验值进行比较,发现B3LYP和4种完全基组计算方法都不能为这些叠氮化合物计算出满意的键离解能,而MP2方法,尤其配合6-31 G基组时,能够计算出与实验值吻合得很好的R—N3键离解能.因此,当计算这些中小型叠氮化合物中离解掉叠氮基的键离解能时,用MP2/6-31 G是一种可靠的计算方法.     

S4分子结构和振动光谱的从头算

利用量子化学的从头算方法, 在6-311+G^**基组下, 分别应用HF, MP2, BLYP, B3LYP方法优化各种可能的S₄分子构型, 计算 各构型的振动光谱, 并在HF/6-311+G^**优化的几何结构基础上, 分别在MP4/6-311+G ^**和QCISD(T)/6-311+G^**水平上考虑相关能修正对总能量的影响. 比较各 种方法计算的几何结构的差别和各构型的相对稳定性, 得出顺式平面C_2v对称 构型为基态的结论. 计算表明, 确定该类分子的基态构型必须考虑电子关联效应的影响, B3LYP是计算该类分子既经济又实用的方法.     

草酰碘分子构型的量子化学研究

采用量子化学从头算的HF,MP2,QCISD方法和密度泛函中的B3LYP方法,在不同基组6-311G(d),6—311G(2df),6—311G(3df),6-311 G(3df)水平上对草酰碘中性分子(ICO)2作了构像分析．结果表明,在不同基组水平上,由MP2,QCISD,B3LYP方法均能得到草酰碘分子的交叉式构型和平面反式构型,与实验所得草酰卤化物的构型完全相符．     

桶烯及其相关分子同共轭性质的理论研究

在RHF／6－31G（d,p），RHF／6－6－31＋G（d,p），MP2／6－31＋G(d,p）和B3LYP／6－31＋G（d,p）水平优化得到了桶烯和相关分子的平衡几何构型，进一步用MP2／6－31G（d,p）／／RHF／6－31＋G（d,p），MP2／6－31＋G(d,p）／／RHF／6－31G＋（d,p）和B3LYP／6－31＋G（d,p）／／BLYP／6－31＋G（d,p）水平计算桶稀、双环[2.2.2]－辛二稀和双环[2.2.2]－然的气相氢化热（△H^0(298K)，气相氢化自由能（△G^0(298K)和同键反应芳香性稳定化能（HASE），计算结果指出桶烯有的G（sp^2)－C（sp^3）单链，小的∠C－C－＝C键有和比较大的氢化热，同键反应芳香性稳定化能为正值，表明桶烯为反双环芳香性分子，实现了标合物反芳香性的几何、能量的判定。     

H与CF3O2自由基反应的理论研究

用从头算(ab initio)方法和密度泛函理论(DFT)对H与CF3O2自由基的反应进行了研究，在HF／6-31G。和B3LYP／6-31G基组水平上，对该反应过程中可能出现的中间体和过渡态的构型及能量进行了优化，并分析了反应过程中生成的产物，对各过渡态，利用内禀反应坐标IRC来进行验证，在B3LYP／6-31G构型优化的基础上，用B3LYP／6-311G和B3LYP／6-311 G计算了反应过程中各物种的总能量和相对能量，根据相对能量绘制的势能剖面图直观地反映了H CF3O2的反应机理，由势能面得出，反应生成CF3O和OH的历程最容易发生，这与实验事实是一致的.     

CH（X^П）与NH3反应机理的量子化学研究

对CH(X^П)自由基与NH3的反应进行了量子化学研究．分别在B3LYP／6—311 G(d．p)，B3LYP／6—311 G(3df，3pd)．MP2／6—311 G(d．p)和MP2／6—311 G(3df，3pd)水平优化了反应势能面上各驻点的几何结构．并在QCISD(T)／6—311 G(3df，3pd)水平上计算了各驻点的能量．通过IRC计算确认了过渡态．确定了反应的机理．     

氮杂环丁烷按（2s＋2A）反应途径热解的理论研究

用半经验分子轨道方法ＡＭ１和闭壳层Ｈａｒｔｒｅｅ－Ｆｏｃｋ从头计算方法（３－２１Ｇ和６－３１Ｇ．）研究了氮杂环丁烷以协同的（２ｓ＋２ａ）反应途径热解的机理，从振动分析和内禀反应坐标（ＩＲＣ／３－２１Ｇ）的研究说明了这种反应途径的存在，对所得构型（３－２１Ｇ和６－３１Ｇ）运用多级微扰（ＭＰ２－ＭＰ４）进行了相关能地校正后，得到的活化势垒仍然较高（约３００ＫＪ．ｍｏｌ＾－１），所以反应主要以分步过程进     

烯酮与亚甲胺环加成反应的一种新反应机制

烯酮与亚甲胺之间发生环加成反应可以生成氮杂环丁酮: 关于这个反应的机理,目前还未见报导。我们用从头计算分子轨道法,在RHF/3-21G的水平,研究了上述反应的机理,同时采用内禀反应坐标法(IRC)得出了反应途径。所得结果说明了此反应不存在中     

单质子化卟吩构型的理论研究

使用从头算Ｈａｒｔｒｅｅｅ－Ｆｏｃｋ和密度泛函Ｂ３ＬＹＰ方法计算了单质子化卟吩（ＰＨ３＾＋）的构型。用ＨＦ方法只能得到Ｃ１性的构型。当考虑相关后,用密度泛函Ｂ３ＬＹＰ方法在３－２１Ｇ,３－２１Ｇ（ｐ）,６－３１Ｇ三个基组水平得到了具有Ｃｓ的对称性的结构,推测这种结构是合理的。     

烯酮与乙烯或乙炔的[2+2]环加成反应机理的从头计算研究

用从头计算法研究了乙烯酮与乙烯(或乙炔)环加成反应机理.所有的几何构型优化都采用能量梯度法(在STO-3G水平上).对过渡态结构都用分析力常数矩阵计算进行了确证。为了得到较好的反应位垒和生成热,在HF/STO-3G结构参数基础上。采用MP2/6-31G和MP3/6-31G作了单点能量计算。计算结果表明,这2个反应都按协同、非同步的方式进行。乙烯酮与乙烯和乙炔环加成反应的活化位垒分别为244.2和294.5kJ/mol。     

ArHF和ArFH异构体系的理论研究

应用RHF/6-311 G（d）、MP2/6-311 G（d）量子化学理论计算方法，对ArHF和ArFH异构体系进行了理论探讨，结果表明在OK时，ArHF分子比ArFH分子稳定；MP2（full）/6-311 G(d) 计算得到的ArHF和ArFH体系的电子相关能相差不大，并且发现此类范德华分子络合物的电子相关能可以从其组成的Ar原子和HF分子的电子相关能之和来近似计算。     

螺环[2,3]己烷氢解反应机理的理论研究

在ＨＦ／６－３１Ｇ＊＊水平上（并用ＭＰ２法进行了相关能校正）,应用从头算子分子轨道法和能量梯度技术,研究了螺环〔２,３〕己烷氢解反应的机理。结果表明,该反应主要的２个途径为：（１）螺环〔２,３〕己烷氢解经四元环过渡态生成乙基环丁烷;（２）螺环〔２,３〕己烷氢解经四元环过渡生成生成１,１－二甲基环丁烷。计算结果２个途径活化能均过大,表明在催化剂条件下,反应难以进行。     

二氟锗烯与乙烯环加成反应的机理

用二阶微扰和密度泛函理论研究单重态F2C＝Ge:与C2H4环加成反应机理,采用MP2/6-31G·和B3LYP/6-31G·方法计算势能面上驻点的构型参数、振动频率和零点能;利用CCSD(T)//MP2/6-31G·和CCSD(T)//B3LYP/6-31G·计算各构型的能量;利用CCSD(T)//MP2得到单线态F2...     

氮方酸光学性质的理论研究

采用DFT/B3LYP/6-311+G(d,p)、MP2/6-311+G(d,p)和MP2(full)/6-311+G(d,p)优化了氮方酸的几何构型,计算发现DFT/B3LYP/6-311+G(d,p)方法优化的几何构型较为合理.用TDDFT/B3LYP/6-311+G(d,p)和GIAO及SCRF方法对其NMR、IR、UV和FL光谱吸收光谱进行计算,发现溶剂对其光谱有影响,但溶剂介电性能对光谱影响较小.