CNDO/2几何优化程序的移植和应用

一、引言 CNDO(全略微分重迭)是半经验自洽场量子化学计算的重要方法之一,由Pople等人于1965年首次提出。在我国介绍这种方法的书籍是1976年出现的。 1977年,刘靖疆,李向东用ALGOL语言写出了我国第一个CNDO/2程序,适用于DJS—6电子计算机,可以计算由元素周期表中第十七号以前元素组成的闭壳层分子,此程序曾被彭周人等移植在DJS—21计算机上。1978年,李向东、王志中又编写了CNDO/M程序,其功能扩充到对含氢到铜原子的分子实现自旋非限制的开壳层或闭壳层分子的计算。     

具有一维和多维构型优化功能的CNDO/2程序

本文介绍了一个具有一维和多维分子几何构型优化功能的CNDO/2量子化学计算程序,给出了双原子和多原子分子的算例。改进后的计算程序能大大节省计算时间和提高计算精度。     

CNDO/2法研究Ni/ZSM-5沸石的酸性结构参数

本文采用CNDO/2方法计算了Ni/ZSM-5基本结构基体的电荷分布,依据Moritor等处理分子筛酸性的基本思想,得到了Ni/ZSM-5沸石的酸性结构参数α_0,为计算镍改性的ZSM-5沸石分子筛的质子酸活度系数和质子酸活度提供了重要信息。     

二苯硫醚类药物的CNDO/2量子化学计算

本文对二苯硫醚类药物进行了CNDO/2量子化学计算,发现凡有药效的分子其羟基氧上负电荷密度较低,氢上正电荷密度较高;碳氧键能较大,氢氧键能较小。对上述规律,从取代基的诱导效应和P—π共轭效应给予了解释。     

过氧化氢分子的键能和成键特性的CNDO/2研究

H2O2分子中的O—H键比H2O的略长．而键振动频率v^-和计算的键能EAB值表明．H2O2分子中的O—H键则略强于H2O的。本用CNDO／2方法对其键能进行了计算．并对这一“反常”现象进行了解释。     

以CNDO/2法计算氮氧杂环的偶极矩

本文采用分子的几何构型的观测直,以CNDO/2法对十三个氮氧杂环分子进行了计算。偶极矩的计算值与实验值的平均绝对误差小于0.17D。同时对三种Slater型轨道指数进行了比较。     

链烯烃同系物紫外光谱的CNDO/2法计算

本文用CNDO/2法计算了HCH=CH_nH和CH_3CH=CH_2 CH_3两种烯烃同系物,从微观角度揭示了产生紫外光谱最大吸收峰的原因及产生红移的原因。计算结果与实验值相符合。     

AlCl_3为催化剂苯乙酰化反应的CNDO/2计算

本文根据经典有机结构理论,设计了以AlCl_3为催化剂苯和乙酰氯反应模型,通过CNDO/2方法对离解能、活化能、络合和溶剂化效应等进行计算和研究。一、乙酰基正碳离子形成与计算据目前对芳香族亲电取代反应的研究,一般认为反应首先形成带正电的进攻试剂,进攻芳环形成σ络合物,然后离去质子,且K_2>>K_1     

用CNDO/2分子轨道法研究模拟活性染料的水解、醇解反应

本文利用CNDO/2分子轨道法及分子力学的原理,研究了甲砜基嘧啶型、卤代嘧啶型和三嗪型模拟活性染料的水解和醇解反应机理。由CNDO/2法分别计算初始化合物、水解和醇解反应的Wheland络合物的能量,比较了各模拟染料的水解和醇解活化能的差别,其计算值与模拟染料的水解、醇解竞争反应的实验结果相一致。计算了水解反应中氢氧根离子与模拟染料之间的静电相互作用和轨道相互作用的能量。这些能量与水解反应速度常数的关联式为     

共轭烃紫外光谱的CNDO／2计算

用ＣＮＤＯ／２量子化学计算法计算了４３个共轭烃分子，并从微观角度揭示了产生紫外光谱最大吸收峰的原因及红移的原因，计算结果与实验值相吻合     

半经验分子轨道理论方法(CNDO/2)在非晶硅基础研究中的应用

本文对半经验分子轨道理论方法(CNDO/2)做了简要介绍,对其用于非晶硅基础研究的优越性做了概要论述。在此基础上,通过原子簇模型化计算分别对Si体系下述几个基础性课题进行了探索性研究。     

联苯衍生物紫外光谱的CNDO/S量子化学计算

利用CNDO/S程序对联苯及其衍生物的紫外光谱进行了量子化学研究,算出了各分子轨道的能量及相应紫外光谱吸收峰的理论位置,并与实验值进行了比较,指出了K吸收带为π-π~°跃迁,B吸收带为π-π~°或π-π~°′跃迁。     

C2H4与TiCl4络合体系的CNDO／2计算

采用ＣＮＤＯ／２法计算乙烯在Ｚｉｅｇｌｅｒ－Ｎａｔｔａ催化剂主体（ＴｉＣｌ４）上的络合反应机理．计算结果为：乙烯和四氯化钛单体处于优化构型时的能量分别为－１７．０７３２ａ．ｕ．和－６８．８５４０ａ．ｕ．,乙烯Ｃ＝Ｃ双键的Ｍｕｌｉｋｅｎ键级为１．１７３;络合体系处于优化构型时的能量为－８６．０１４６ａ．ｕ．,与吸附前单体乙烯和四氯化钛的能值相比,乙烯在四氯化钛上的吸附热为－２２９．３ｋＪ／ｍｏｌ,乙烯Ｃ＝Ｃ双键的Ｍｕｌ－ｌｉｋｅｎ键级为１．０９５,与络合前相比受到了削弱．通过计算所得的分子轨道能级、轨道特征以及Ｍｕｌｉｋｅｎ约化重叠集居等数据,分析了催化剂的催化机理。     

从头算几何优化兼及轨道指数优化的研究

研究了从头算几何与轨道指数的同时优化.采用单纯形法优化,并选用STO-3G 基集合,对氢、甲烷、氨、水、氟化氢及其脱质子物作了不优化或同时优化STO 指数的全几何优化.不优化指数的结果与文献中已有的数据符合得很好.加上价层STO 指数的优化,结果使脱质子能得到改善.     

二取代乙烯顺反异构体键能和稳定性的CNDO／2研究

对ＸＣＨ－ＣＨＸ（Ｘ＝Ｆ,Ｃｌ,Ｏ）顺反异构体进行了ＣＮＤＯ／２量子化学计算。结果表明,当Ｘ－Ｆ,Ｃｌ时,顺式异构体比反式的稳定,而当Ｘ＝Ｏ时,则是反式的异构体比顺式的稳定。     

LiCoO2的体态几何与电子结构的理论研究

采用基于局域密度泛函理论和第一性原理赝势法,选择GGA交换关联势,使用自洽投影缀加平面波方法,对锂离子电池正极材料LiCoO2的原子几何结构与电子结构进行了理论研究.给出了其结构--总体态密度与分波态密度、电荷密度分布以及能带结构等,并对三种超晶胞模型进行了简要对比研究.计算结果表明三种模型在计算上是等价的;完全驰豫后所得的晶体结构、晶格常数、电子结构及能带结构等都与其他方法的计算结果以及实验值符合良好.     

二氯二聚吡咯合铁的结构和吸附氢行为的CNDO／2研究

应用CNDO／2方法研究了二氯二聚吡咯合铁配合物（DCBPF）的结构和H2在该配合物上的吸附行为，确定了配合物的稳定结构，讨论了被吸附分子相对于配合物的不同吸附取向的影响，优化了各个体系相对于能量的分子间距，探究了吸附的微观机制，得到了一些比较有意义的结果。     

Mannich反应胺组分的分子几何优化研究

用AM1和MNDO两种分子轨道计算方法,对可作为Mannich反应胺组分的13个化合物分子的平衡几何(构型)进行了能量梯度全优化计算,所得结果彼此相符,与已有的一些实验数据也很一致。本文对计算方法和计算结果进行了比较和讨论。     

槲皮素分子的几何构型优化

 以槲皮素分子为例用DFT/B3LYP5种基组,HF3种基组,和AM1方法分别进行了结构全优化,并将优化结果与实验结构进行比较.就计算与实验数据的异同,基组与优化效果的关系,最低能量对照等作了分析,进而对非平面共轭有机分子的构型优化提出建议.