复合物M-cytosine(M=Ca+、Ca2+、Mg+和Mg2+)的振动分析

采用密度函数理论的Becke三参数交换能和LYP关联能混和泛函B3LYP,在6- 311+G(2df,2p)基组水平上,优化获得了钙、镁的一、二价离子与胞嘧啶分子的各互变异构体形成复合物稳定结构,并在此基础上进行频率计算。根据计算结果,对比分析了一、二价钙、镁离子与相同嘧啶分子形成稳定复合物的振动情况。从分析结果看,由于离子的作用,振动特征会发生相应的变化,主要表现在与离子直接作用的那个原子在参与环的振动时,频率和振幅都发生变化,产生这种变化的原因是由于离子与单体嘧啶分子的不同位置作用,改变了单体分子的作用力常数和质量因素,引起振动模式的改变,从而改变振动特征。     

阿特拉津与三氟甲基丙烯酸单体分子印迹的相互作用理论

 采用B3LYP方法和6-31G(d,p)基组, 以阿特拉津（Atrazine）为印迹分子, 三氟甲基丙烯酸(TFMAA)为功能单体, 运用量子化学密度泛函方法模拟印迹分子与功能单体分子印迹聚合物预组装体系的构型, 并讨论了印迹分子与功能单体在其印迹比例不同时形成复合物的成键情况、 NBO电荷的变化、 反应的结合能及Atrazine与TFMAA分子印迹的作用原理及其相互作用的强弱. 计算结果表明: Atrazine印迹分子与TFMAA功能单体通过氢键的相互作用形成分子结构互补的有序状态复合物, 当印迹分子与功能单体印迹比例为1 ∶6时, 其复合物的结合能最低, 电荷转移趋势最大, 复合物中有7个氢键作用活性位点.     

儿茶素-腺嘌呤分子间相互作用的密度泛函研究

采用密度泛函理论的B3LYP方法,在6-31+G*基组水平上研究了儿茶素-腺嘌呤分子间相互作用机制,得到稳定的儿茶素-腺嘌呤复合物.计算结果表明氢键对于复合物的稳定性起着重要的作用,并且当复合物形成2个或更多的氢键时,氢键的数目、类型及强度共同决定着复合物的稳定性.通过研究发现,所有的氢键复合物进行基组重叠误差(BSSE)校正后的相互作用能为9.50~39.50 kJ/mol,相互作用能主要由氢键所贡献.振动分析显示,氢键的形成使相对应键的对称伸缩振动频率减小,说明这些复合物中形成的氢键都是正常的红移型氢键,与实验结果相一致.     

二氮杂苯与水分子复合物的DFT研究

在B3LYP/6-31++G**理论水平研究了二氮杂苯-(水)2簇复合物基态氢键相互作用.进行构型优化和频率计算分别得到无虚频稳定的邻二氮杂苯-(水)2复合物、间二氮杂苯-(水)2复合物和对二氮杂苯-(水)2复合物6个、6个和3个,复合物存在较强的氢键作用,复合物结构中形成一个N...H-O氢键并终止于O...H-C氢键的氢键水链构型最稳定.经基组重叠误差和零点振动能校正后,最稳定复合物的相互作用能分别是-50.8,-43.4和-40.9 kJ/mol.振动分析显示N...H-O氢键的形成使复合物中水分子H-O键对称伸缩振动频率减小(红移).     

系列小分子与碱基尿嘧啶间氢键相互作用的理论研究

核酸碱基尿嘧啶分子可以使用3个不同位点与其他分子形成多种类型的分子间氢键.笔者使用密度泛函理论B3LYP/6-31＋G（d,p）方法优化得到了系列小分子与尿嘧啶分子形成的31个氢键复合物的稳定结构,进而使用MP2/aug-cc-pVTZ方法计算了这些氢键复合物的结合能.研究结果表明,尿嘧啶分子更倾向作为氢键给体与小分子形成氢键.尿嘧啶分子最易使用1号位点与小分子形成氢键复合物,最不易使用2号位点形成氢键复合物.甲基取代小分子氢键受体上的氢原子会使氢键强度变强.为了深入理解这些氢键复合物体系中氢键作用的本质,还使用B3LYP/6-31G（d,p）方法进行了自然键轨道（NBO）分析计算.自然键轨道（NBO）分析表明,大部分氢键复合物满足二阶相互作用稳定化能之和越大,结合能绝对值越大,结合得越稳定的原则,说明共价作用在这些氢键作用中起重要作用.     

2-氨基乙醇振动频率及碱度的理论研究

运用B3LYP方法在6-311＋G（d,p）水平上对气相、水及四氯化碳溶液中2-氨基乙醇的构型稳定性、分子内氢键强度、振动频率及气相碱度进行了研究。计算结果表明,在气相中g′Gg′构型因具有分子内氢键而成为最稳定的构型。水溶液中2-氨基乙醇构型的稳定性决定于分子内氢键和羟基基团分子间溶剂化的综合作用。通过对振动模式的分析,表明随着构型能量的增加,各构型中C-O-H键弯曲和C-O键振动频率均蓝移,而O-H键振动频率红移;四氯化碳溶液中的振动频率和实验结果一致,计算结果表明G型2-氨基乙醇的气相碱度比T型的大。     

H2O与HX(X=F, Cl, Br)分子间氢键的相互作用

在B3LYP/6-311++g(d,p)水平上对H2O与HX(X=F, Cl, Br)分子间形成的(H2O)2HX六元环状氢键复合物的构型进行了全优化. 频率计算表明, 体系中O1-H3, O4-H6及X7-H8的伸缩振动频率均发生红移. 氢键H2O(1)…HCl, H2O(1)…HBr及H2O…H2O的振动频率与文献相符. 在MP2/6-311++g(d,p)水平上计算了体系的相互作用能, 并利用KitauraMorokuma方法对作用能进行了分解. 计算得到(H2O)2HCl和(H2O)2HBr体系     

聚氧乙烯烷基酚醚羧甲基钠盐与Ca^2＋和Mg^2＋的相析作用

用透光率法考察了提纯的聚氧乙烯烷基酚醚羧甲基钠盐与Ｃａ＾２＋和Ｍｇ＾２＋的相析作用。ＮＰＣ（Ｎａ）－４的耐Ｃａ＾２＋、Ｍｇ＾２＋能力比ＮＰＣ（Ｎａ）－２要好，而且ＮＰＣ（Ｎａ）－４与Ｃａ＾２＋、Ｍｇ＾２＋生成的钙皂和镁皂在水中有较好的分散性。     

胸腺嘧啶分子振动光谱及其量子化学计算

分别检测了胸腺嘧啶粉末的拉曼光谱和红外光谱,并用量子化学B3LYP/6-311**G(含电子相关效应的杂化密度泛函理论DFT)方法,对胸腺嘧啶分子进行了几何结构优化,理论计算了胸腺嘧啶分子的拉曼散射光谱和红外光谱,并将计算结果与实验值进行比较.结果表明:采用DFT方法的计算结果能够和实验值很好的吻合.通过Gauss View可视化软件,对胸腺嘧啶分子的振动频率进行了全面的归属.     

双氢键复合物XZnH…HArF(X=H,F,Cl,Br)的理论研究

使用分子轨道从头算方法,在MP2(full)/6-311++(2d,2p)理论水平上对XZnH(X=H,F,Cl,Br)和稀有气体化合物HArF组成的双氢键复合物XZnH…HArF的性质进行了研究.结果表明,所有的复合物都具有线形结构.在所有的体系中,由于双氢键的形成,H—Ar键和H—Zn键的伸缩振动频率发生了红移,同时伴随着两者键长的增大.复合物的相互作用能按HZnH…HArF>BrZnH…HArF>ClZnH…HArF>FZnH…HArF顺序降低.分子间的伸缩振动频率、复合物的H—Ar键和H—Zn键伸缩振动频率的位移与相互作用的能量相关.采用自然键轨道方法做了电荷计算,表明分子内部原子电荷发生了变化,H—Ar键振动频率的红移可以用Alabugin的超共轭和重杂化理论解释.     

Ca^2＋和Mg^2＋对54kD钙结合蛋白荧光强度影响的研究

猪血小板 5 4kD钙结合蛋白 (calciumbindingprotein ,CaBP)是一个等电点为 5 .5的弱酸性蛋白质 ,其N 末端为丙氨酸 (Ala) ,且未经修饰 ,在 2 80nm波长的紫外光激发下 ,该蛋白质具有λmax为 335nm的内源荧光发射光谱 ,Ca2 +、Mg2 +均能减弱其发射荧光的强度 ,但对其λmax没有影响 .通过测定不同Ca2 +浓度下荧光强度的变化 ,可计算出在无Mg2 +存在时 ,该蛋白质的钙结合常数为 3.2× 10 - 8mol/L ,而在Mg2 +饱和条件下 ,钙结合常数为 7.4× 10 - 6 mol/L .乙醇亦不影响该蛋白质荧光的λmax,而对其荧光强度的影响则依赖于是否与钙结合 .未与Ca2 +结合时 ,乙醇浓度的增加导致荧光强度增强 ,与Ca2 +结合后 ,在低浓度乙醇溶液中 ,蛋白荧光强度减小 ,至乙醇浓度大于 16 .6 %后 ,其荧光强度逐渐增强 ,在 35 %乙醇溶液中 5 4kDCaBP对Ca2 +不敏感     

三氮杂苯-（水）3簇氢键结构性质

使用密度泛函理论B3LYP方法研究了三氮杂苯-(水)3簇氢键结构与性质.进行构型优化和频率计算,分别得到稳定的1,2,3-三氮杂苯-(水)3簇、1,2,4-三氮杂苯-(水)3簇和1,3,5-三氮杂苯-(水)3簇复合物6个、8个和7个,复合物存在强的氢键作用,稳定复合物结构中形成起于N…H─O氢键终止于O…H―C氢键的水链氢键网结构最稳定.经基组重叠误差和零点振动能校正后,最稳定的1,2,3-三氮杂苯-(水)3簇,1,2,4-三氮杂苯-(水)3簇和1,3,5-三氮杂苯-(水)3簇复合物的相互作用能分别为-79.33,-76.38和-67.79 kJ/mol.三氮杂苯-(水)3簇复合物中,N…H─O氢键的形成使水中H─O对称伸缩振动频率明显红移.同时使用含时密度泛函理论研究水对三氮杂苯单体分子第一1(n,π*)激发态垂直激发能的影响.     

镁钙离子与π体系相互作用的量子化学研究

运用量子化学HF方法在6—311G^＊＊基组水平上对镁、钙离子与π芳香体系（苯、苯酚、对二硝基苯）相互作用所形成的配合物进行了优化计算，并在此基础上进行了振动分析．得到了配合物的稳定几何构型，电荷密度，能量，前线轨道等信息，从而得到了钙、镁离子-π配合物的一些化学性质，计算表明不仅过渡金属阳离子能与芳环体系发生相互作用，而且碱土金属二价阳离子也能与芳环体系发生相互作用，同时表明HF方法对于研究阳离子-π配合物的可靠性．     

F2＋2HCl=2HF＋C12反应机理的密度泛函理论（DFT）研究

用密度泛函理论(DFT)B3LYP方法，在6-3l1G^**基组下，计算研究了反应F2 2HCl=2HF Cl2的机理。求得各可能反应途径的系列过渡态，并通过振动分析和内禀反应坐标(IRC)分析加以证实。比较反应能垒(理论计算活化能)发现，题称反应若以分子与分子作用机理进行，则需克服的最大能垒为l50．63kJ／mol；若以F2分子先裂解为F原子再反应的机理进行，则需越过能垒154．82kJ／mol。求得反应F HCl→HF Cl的线形和三角形两种过渡态，以三角形较稳定；求得反应HCl Cl→H Cl2的两种过渡态，以线形较稳定。     

Ga2As团簇结构及其电光特性的研究

利用密度泛函理论（DFT）B3LYP泛函方法,在6-31G^＊水平上计算研究了Ga2As,Ga2As^-和Ga2As^＋团簇的几何结构和电光特性,得到各团簇的基态和亚稳态结构,计算的团簇振动频率与实验结果吻合较好。分析结果表明,带电原子间的静电库仑作用变化使得离子团簇的基态结构发生畸变,进而影响了团簇的电光特性。     

RuH2分子结构与分子光谱

使用钌原子相对论有效原子实势LanL2dz和密度泛函理论B3LYP方法对RuH2分子结构与分子光谱进行理论研究,结果表明RuH2分子基态为角形C2v结构,基态电子态为3A2,平衡几何为R Ru-H=0.157 4 nm,∠HRuH=74.73°,同时计算给出各种稳定结构的振动频率、红外强度、拉曼活性、退极化率和偶极矩.     

(CH3O)3PO3·(H2O)n(n=1,2)分子间氢键作用的理论研究

用密度泛函(DFT)B3LYP/6-31+G(d)方法研究(CH3O)3PO3.(H2O)n(n=1,2)的分子间氢键作用,对水分子可能与该化合物形成氢键的复合物及水分子作用下该化合物分解时所达到的过渡态,进行全优化,在B3LYP/6-311++G(d,p)的方法下进行单点能计算,并进行零点能校正,进一步探讨由于水分子作用所形成的分子间氢键对(CH3O)3PO3分解所需活化能的影响,比较不同情况下分解所需活化能的大小、几何参数和电荷分布的变化.     

CnP2＋（n=1～7）团簇结构与能量的密度泛函研究

使用分子图形软件设计出多种CnP2^ (n=1～7)的结构模型，并进行B3LYP密度泛函几何构型优化和振动频率计算、通过总能量的比较．最稳定的构型是具有D∞h对称性的线性结构．当n为奇数时团簇具有类似的聚炔结构性质，而n为偶数的团簇具有类似的累积二烯烃结构性质．电离能曲线具有明显地奇偶变化的规律，说明了n为奇数的团簇分子比n为偶数团簇稳定．这与激光质谱图的奇强偶弱的实验结果相符合．     

第一主族阳离子-苯复合物相互作用的理论研究

运用从头算MP2和密度泛函B3LYP方法,在6-311＋＋G^＊＊基组水平上对第一主族阳离子-苯复合体系的构型进行了自由优化,并定义阳离子位于苯环正上方。频率计算表明为合理构型,复合物的键长、原子电荷、分子轨道成份、前沿轨道能等表明,碱金属阳离子与苯的作用包含p-π和s-π作用方式,阳离子与苯结合时电子从苯向阳离子转移,形成电荷转移复合物,与氢键的结合方式相似。M^＋…benzene and benzene…M^＋…benzene复合物的红外光谱特征频率分别位于120～740cm^-1和140-890cm^-1,为阳离子垂直于环平面上作来回振动,其红外光谱振动频率随Li、Na、K向长波方向红移,并红外强度随Li、Na、K降低。     

NH4^＋（H2O）7的稳定结构及振动谱

采用密度泛函（DFT/B3LYP）和HF方法及6-31G（d）基组对由经验势模型寻找到的NH4＋（H2O）7的200个质子化氨水团簇的可能稳定结构进行优化和频率计算,然后,在B3LYP/6-31＋G＊水平上确定了该团簇23种能量较低且无虚频的稳定结构.比较这些异构体的几何构型与能量发现,最稳定结构是网状、能量较高对称立体性结构低1-2 Kcal/mol.在3 000 cm-1-4 000cm-1频率范围,分析了这些稳定结构的红外振动谱,发现每个谱峰都由多种振动模按不同的权重叠加而成.利用所得结构,还合成了轮廓与实验谱基本相符但谱峰位置略有蓝移的理论红外振动谱.