4种菁染料化合物结构和性能的密度泛函理论研究

运用量子化学的密度泛函方法，在B3LYP／6－31G水平下全优化计算了近期合成的正离子型菁染料与相应中性化合物的分子几何型和电子结构，由前线分子轨道理论提供了反应的活性原子和活性键。此外，还通过ZINDO／S计算得到了它们的紫外光谱。联系实验事实和有机电子结构理论对计算结果进行了讨论。4种标题物的紫外光谱λmax的计算值、实测值以及前线轨道能级差值（△E)三者之间呈现一致的大小排序。     

配合物(AP)Ge(Ⅱ)的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论(DFT)的B3LYP/6-31+G(d)方法优化得到了配合物(AP)Ge(Ⅱ)的几何结构;通过自然键轨道(NBO)分析,得到各原子的电荷分布;对配合物(AP)Ge(Ⅱ)的前线分子轨道进行了分析;通过振动分析得到红外(IR)谱图,并对计算得到的振动频率进行归属和解析;运用含时密度泛函理论(TD-DFT)方法对该化合物的电子吸收光谱进行了计算.     

反式辣椒素结构的Ab Initio理论研究

目的研究反式辣椒素(trans-capsaicin)基态、激发态、一价阳离子以及一价阴离子的理论计算结果,分析结果与性质之间的关系,揭示其抗氧化性本质。方法利用HyperChem软件,采用Ab Initio方法,选择3-21G基组对反式辣椒素基态、激发态、一价阳离子以及一价阴离子分别进行计算,并对计算结果中分子能量、轨道以及能级(特别是前线轨道能级)、键长、键级、电荷分布等进行分析。结果计算结果表明,反式辣椒素作为一种抗氧化剂,关键可能是失去基态HOMO中的成键电子,对于反式辣椒素分子稳定性带来的影响最小,能量升高仅有2.38 eV,如果将MP2考虑在内也只有3.11eV;同时将质子论与供氢体对辣椒素抗氧化性的解释,最终归于前线轨道中的电子转移。结论辣椒素作为一种抗氧化剂得到广泛使用,很可能与其HOMO失去成键电子,所需能量最小有关。     

诺氟沙星的密度泛函研究

以诺氟沙星为研究对象,采用密度泛函理论的B3LYP/6-311+G(d,p)方法,进行分子结构全优化,并对红外光谱(IR)和拉曼光谱(Raman)、前线轨道(最高占据轨道HOMO、最低空轨道LUMO)、净电荷分布进行了量子力学计算.根据红外光谱(IR)和拉曼光谱(Raman)的计算结果,对振动模式进行了指认;根据前线轨道(HOMO、LUMO)、净电荷分布的计算结果,讨论了诺氟沙星的HOMO、LUMO和分子表面电势的特点.采用密度泛函理论的B3LYP/6-311+G(2d,p)方法,进行分子结构全优化,使用GIAO方法计算得到核磁共振谱(NMR),并对谱图数据进行了分析讨论.     

HPLC法测定酒中顺、反式白藜芦醇含量的研究

提出了酒样经超滤脱气直接进样,用高效液相色谱（HPLC）法测定酒中顺、反式白藜芦醇异构体含量的新方法。色谱条件为：固定相BDS Hypersil C18柱,流动相为水-乙腈（70∶30）,流动相流速为1.0 mL/min,检测器检测波长分别为306nm、288nm.顺、反式白藜芦醇的色谱峰面积分别与2.0mg/L-47.8 mg/L和2.6mg/L-52.0 mg/L浓度范围内有良好的线性关系。本方法成功地应用于白酒及保健酒中白藜芦醇的测定。     

苯乙烯的密度泛函研究

以苯乙烯为研究对象,采用密度泛函理论的B3LYP方法及不同基组,进行了分子结构优化.在此基础上,对其分子轨道、能级、最高占据轨道(HOMO)和最低空轨道(LUMO)、红外光谱(IR)和拉曼光谱(Raman)、核磁共振谱(NMR)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)进行了模拟计算.根据能级和分子轨道计算结果,主要讨论了苯乙烯的最高占据轨道(HOMO)和最低空轨道(LUMO)的特点;将红外光谱(IR)和拉曼光谱(Raman)、核磁共振谱(NMR)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)计算结果与实测值进行了对比,并对谱图数据进行了简要分析及讨论.     

头孢氨苄的密度泛函研究

以头孢氨苄为研究对象,采用密度泛函理论的b3lyp/6-311g(d,p)方法,进行分子结构全优化.并对其分子轨道、能级、最高占据轨道(HOMO)和最低空轨道(LUMO)、红外光谱(IR)、核磁共振谱(NMR)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)进行了量子力学计算.根据能级和前线分子轨道的计算结果,讨论了头孢氨苄的最高占据轨道(HOMO)和最低空轨道(LUMO)的特点;根据红外光谱(IR)、核磁共振谱(NMR)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)的计算结果,对谱图数据进行了简要分析及讨论.     

苯分子振动光谱的密度泛函理论研究

用5种常用密度泛函数理论法,MP2和HF两种方法计算苯分子的谐振频率,同实验结果进行了比较。HF、MP2两种方法的结果同实验数值相差很大,在5种DFT法中,BLYP得到结果最好,再现了实验观测的频率,在确定可测光谱的研究上,表明了BLYP计算是一个很有前途的方法。     

基于无轨道密度泛函理论的金属钠板系统能量泛函

使用OF-DFT计算了金属钠板的基态密度和功函数，并通过大量数值实验，确定了对于金属钠板获得准确基态性质所需的vW动能泛函.结果表明，金属钠板获得准确基态性质所需的vW动能泛函比重为0.4,该动能泛函比重能适用于不同的交换关联势.     

吴茱萸次碱结构和振动光谱的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论B3LYP和B3PW91方法对吴茱萸次碱的几何结构进行了全优化,得到吴茱萸次碱的平衡几何结构参数,结果表明,吴茱萸次碱是一个平面结构的分子.在相同水平上计算了吴茱萸次碱的红外和拉曼振动光谱,依据计算结果,对吴茱萸次碱分子的振动基频进行了理论指认和归属.在红外光谱中,所有振动模式均具有红外活性,最强的振动频率为1 729 cm-1,摩尔吸光系数为1 461 L/(mol·cm),归属于C21O22的伸缩振动.在拉曼光谱中,吴茱萸次碱的所有振动模式也表现出了拉曼活性,最强的吸收峰频率为1 630 cm-1,吸收强度为170.8km/mol,由C21O22键的伸缩振动吸收所贡献.该研究结果可为进一步探讨吴茱萸次碱的结构和生物活性关系提供理论参考.     

基于密度泛函理论的奥氮平和氯氮平光谱性质和药物活性研究

密度泛函理论采用粒子密度取代波函数用以描述体系的物理性质,目前已被广泛用于物理、化学、生物等领域.采用密度泛函理论和时间分辨密度泛函理论,优化奥氮平和氯氮平的分子结构,计算其Mayer键级、紫外-可见光谱、前线分子轨道及构成、原子电荷、Fukui指数等,结果表明奥氮平和氯氮平的活性点位主要位于1,5-苯并二氮杂卓母体和侧面哌嗪环连接处的C-N键,并导致其药理行为的差异.本研究对进一步理解抗精神病药物的机理有一定借鉴意义.     

基于密度泛函理论的第一性原理赝势法

第一性原理计算方法有着半经验方法不可比拟的优势,基于密度泛函理论第一性原理赝势法已经成为现代材料计算和设计的重要基础和核心技术。本文对基于局域密度泛函理论的第一性原理赝势法进行了扼要分析。     

基于密度泛函理论的全氟辛烷磺酸质谱裂解规律研究

基于密度泛函理论的第一性原理,在B3LYP/6-31G（d, p）基组下,优化了全氟辛烷磺酸（PFOS）分子、准分子离子和各质谱裂解碎片离子的结构,获得稳定的几何构型,计算了PFOS分子电离前后的自然布局分析（NPA）电荷、电子密度差、键长、Mayer键级、键裂解能,并对重排离子的过渡态进行搜寻,进而推导出碎片离子在质谱裂解过程中的形成途径.计算结果表明,PFOS分子形成准分子离子后,分子结构中的SO₃^-最易失去,从而形成m/z 80的基峰,C₂F₅^-（m/z 119）,CF₂SO₃^-（m/z 130）,C₃F₇^-（m/z 169）,C₂F₄SO₃^-（m/z 180）和C₃F₆SO₃^-<...     

混合自回归模型的谱密度计算

线性时间序列模型谱密度的计算可以直接由定义获得,而非线性时间序列模型谱密度的计算目前还没有一般的理论.文献[3]将AR模型推广到MAR模型,并且讨论了该模型的参数估计及模型选择问题.文献[5]给出了计算该模型谱密度的算法.本文利用该模型谱密度的"算法",讨论模型在一些常见情形下,谱密度的具体表达式.     

帕拉米韦分子的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论(DFT)方法,在B3LYP/6-311+G(d,p)水平上对抗流感药物帕拉米韦进行了计算研究.优化得到了帕拉米韦分子的稳定几何构型,计算了分子的键长、键角、二面角等参数,并对其进行了自然电荷分析和前线轨道分析.以H2O为溶剂研究了溶剂效应对帕拉米韦分子空间结构的影响.理论模拟了帕拉米韦分子在气相和水溶液中的红外光谱,为进一步实验工作提供了理论信息.     

聚丙烯腈PAN结构链的密度泛函理论研究

在HF/STO-3g基础上,利用密度泛函B3P86方法,选用6-311g基组,对聚丙烯腈PAN的结构链进行了理论研究.在结构优化方面,主链CC平均键长0.154 1 nm,属于sp3型杂化.支链CC平均键长0.146 0 nm.CN平均键长0.115 7 nm.电荷分布方面,计算得出,主链C原子带较强的负电荷,N原子带负电荷,相对较弱.H原子带较强的正电荷,是和N原子相连的C原子所带正电荷的3倍多.最后分析了结构链的振动模式.     

金属中电子结构的密度泛函方法与正电子湮没技术

以密度泛函理论为基础,利用简化的胶体模型,在局域密度近似下研究金属中的空位型缺陷的电子结构和以正电子寿命为表征的缺陷谱.结果表明,随着空位尺度的增加,正电子寿命亦增加并直到饱和值.     

基于密度泛函理论对AgAun团簇结构及电子性质的研究

从第一性原理出发,利用密度泛函理论中广义梯度近似对AgAun(n=1～8)团簇几何结构和电子结构进行分析,得到了AgAun团簇最低能量结构及亚稳态结构.结果表明,当2≤n≤7时,AgAun团簇的基态结构为平面结构,可通过较小的团簇边戴帽一个原子生长而得,n=8是AgAun二元团簇由二维结构转变为三维结构的临界尺寸.综合AgAun团簇基态的平均结合能、二阶能量差分、垂直电离势及最高占据分子轨道与最低未占据分子轨道之间的能隙分析可知,n为奇数的AgAun团簇的稳定性相对较高,并且AgAu5团簇的稳定性表现突出.     

基于密度泛函理论对AgAu_n团簇结构及电子性质的研究

从第一性原理出发,利用密度泛函理论中广义梯度近似对AgAun(n=1～8)团簇几何结构和电子结构进行分析,得到了AgAun团簇最低能量结构及亚稳态结构.结果表明,当2≤n≤7时,AgAun团簇的基态结构为平面结构,可通过较小的团簇边戴帽一个原子生长而得,n=8是AgAun二元团簇由二维结构转变为三维结构的临界尺寸.综合AgAun团簇基态的平均结合能、二阶能量差分、垂直电离势及最高占据分子轨道与最低未占据分子轨道之间的能隙分析可知,n为奇数的AgAun团簇的稳定性相对较高,并且AgAu5团簇的稳定性表现突出.