NaBF4/DMF溶液的拉曼光谱和密度泛函研究

随近年来工业发展的需要,四氟硼酸盐被广泛地应用于高能密度电池、电容器、有机合成和核工业等多方面.四氟硼酸根是一种弱的亲核试剂,在水或有机溶液中将与阳离子发生缔合作用[1].     

LiBF4/二甲基亚砜溶液中的相互作用

二甲基亚砜(DMSO)具有介电常数高,溶剂能力强等特点,是常用的有机溶剂,广泛应用于石油加工、医药生产、化学品制造等方面.但由于DMSO自身缔合严重,纯态时存在单聚体、二聚体、多聚体等多种形式,因此对其电解质溶液的结构尚不清楚.本文利用拉曼光谱技术和密度泛函理论研究了高浓度LiBF4/DMSO溶液中的溶剂化现象,计算了锂离子的溶剂化结构,讨论了Li 、BF-4对DMSO缔合的影响,明确了DMSO与阴离子相互作用的方式.     

四氟硼酸钠直接接触离子对的光谱和结构

四氟硼酸盐与有机溶剂形成的高浓度电解质溶液已广泛应用于锂电池、高能核材料、有机合成等领域,高浓度电解质溶液中强烈的分子和离子间的相互作用必然对溶液的结构和性质有着显著的影响,本文利用振动光谱技术和量子化学计算方法,从实验和理论两个方面研究了NaBF4／二甲亚砜(DMSO)、NaBF4／     

密度泛函方法研究meso-四苯基卟啉(H2TPP)分子的拉曼光谱

利用密度泛函(DFT)方法计算了m eso-四苯基卟啉(H2TPP)的拉曼活性振动频率.将计算频率乘以因子0.971进行校正,所得结果与实验数据相比,均方根误差小于7.3 cm-1.根据理论计算,参考对卟吩的研究结果,对实验观察到的m eso-四苯基卟啉分子的拉曼振动光谱进行了指认.     

基于密度泛函的SF6特征分解产物拉曼光谱研究

【目的】为促进 SF6分 解 产 物 拉 曼 光 谱 检 测 技 术 的 发 展。【方 法】基 于 密 度 泛 函 理 论 的 B3LYP 泛 函,采 用 6-31G(2df,p)基组对 SF6,H2S和CF4的分子构型,采用6-311+G(3df,2p)基组对 SO2和CO的分子构型,分别几何优化,优化后计算室温298.15K 下拉曼频率和强度。将结果与 NIST 标准频率比较,利用线性回归研究计算值与实际值的相关性。【结果】优化后的构型都没有虚频存在,且键参数计算值与文献报道偏差很小;拉曼峰计算值与标准值线性相关性很好,两种基组的相关系数R2 分别为0.9997和0.9998;结合实测拉曼光谱优选定性识别 SF6,SO2,H2S,CO 和CF4的特征峰分别为794.10,1365.62,1257.54,2160.52 和415.07cm-1,与各自的 NIST 标准值基本一致。【结论】采用密度泛函理论的B3LYP泛函计算SF6分解产物的拉曼光谱是可信的,为基于拉曼光谱的 SF6分解产物定量检测提供有力的参考。
     

基于密度泛函理论和含时密度泛函理论下富勒烯B24N24光谱性质研究

本文在B3LYP/6-31g(d)基组水平上, 利用密度泛函理论(DFT)优化了B24N24团簇的几何和电子结构. 研究结果表明, 优化所得B24N24团簇的几何结构对称性分别为S4、C2、S8和O;在基态稳定结构基础上, 得出其输运性质, 既非p型输运材料, 亦非n型输运材料, 即不具有输运性质;在优化好的基态结构基础上, 又研究了它的红外和拉曼分子振动谱, 四种团簇的红外-拉曼振动谱的振动强度排序均为O>S8>S4>C2;随后采用含时密度泛函理论(TDDFT),同样在B3LYP/6-31g(d)基组水平上, 计算了这四种物质在CH2Cl2溶剂中的UV-Vis吸收谱特性, 研究表明跃迁能级数量越多,吸收谱振动强度越强, 并且这些分子的紫外-可见吸收谱的振动强度排序为S4>C2>S8>O.     

基于密度泛函理论对团簇CrPS4的光谱分析

为快速、高效得到物质的谱图数据,利用计算化学方法,根据拓扑学原理,利用密度泛函理论,对团簇CrPS₄ 10种优化构型的红外光谱、拉曼光谱、偶极矩以及极化率进行了分析,并利用构型2~((4))的理论红外谱图与前人所得实际光谱图进行了对比。结果显示：CrPS₄红外光谱的波峰大致分布在300～700 cm^-1范围内,拉曼光谱的波峰范围主要分布在200～700 cm^-1范围内;团簇CrPS₄振动形式为伸缩振动时,其对入射光的吸收强度较大;在频率较低的波段,CrPS₄更易发生红外吸收,在频率较高的波段,更易发生拉曼散射;总偶极矩的排列顺序为2~((2))>6~((4))>4~((2))>3~((2))>3~((4))>4~((4))>1~((2))>2~((4))>5~((4))>1~((4)),偶极矩越大,红外活性越强;极化率大小关系满足5~((4))<1~((4))<6~((4))<4~((...     

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。     

苯胺灵表面增强拉曼光谱密度泛函理论研究

在B3LYP/6-31++g(d,p)水平上,对苯胺灵分子和接一个Ag和三个Ag原子进行拉曼光谱计算,得出光谱图,进行特征峰指认与比较,为农药残留检测提供理论基础.     

指纹频域内木糖拉曼光谱的研究

为深入了解木糖分子在指纹区（1000～400 cm-1）的特征振动,利用拉曼光谱仪,检测木糖得到该频域内的拉曼光谱,并用密度泛函理论选用B3LYP/6-311＋G＊＊基组,计算了木糖分子在该频域内的拉曼光谱。结果表明：检测值和理论值有很好的一致性。并根据势能分布进行分析,对振动进行归属和指认,该频域内的振动为基本上可以归属于木糖分子的即弯曲振动、剪式振动、扭曲转动以及伸缩振动,其他振动类型所占比例较小。这些振动可以作为木糖指纹区的特征振动。     

甲巯咪唑互变异构和振动光谱的密度泛函理论研究

甲巯咪唑(MMI)是一种广泛应用于临床治疗的抗甲状腺药物。它有硫醇式和硫酮式两种互变异构体,利用密度泛函理论中的B3LYP混合泛函方法和6-311+G(d,p)基函数组,计算了两种结构的吉布斯自由能。结果表明,硫酮式结构的能量最低,是最稳定的结构。针对硫酮式结构,采用GAR2PED程序得到了MMI分子各振动频率的势能分布,并结合实验测定的数据对各振动频率归属做出了全面地指认,弥补了以往文献未能充分考虑互变异构对振动频率归属影响的缺憾,提供了MMI分子振动光谱的新信息,有益于对与之相关衍生物光谱性质的进一步研究。     

三聚氰胺的密度泛函理论研究

应用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,在6-31G(d)基组水平上对三聚氰胺进行了研究。计算得到了分子的稳定构型,并对其进行了频率分析。然后利用Gaussview图形软件将频率分析数据转换为红外光谱。对红外光谱分析后发现,在400 cm-1～0 cm-1区域内分子的振动类型主要以分子内基团的整体摆动和胺基中C—H键的面外弯曲振动为主。在红外光谱的指纹区(1 333 cm-1～400 cm-1)谱线强度较弱,分子振动模式主要以弯曲振动为主,且存在七种分子的振动模式不具有红外活性。在光谱的特征谱带区(4 000 cm-1～1 333 cm-1),分子振动模式共有两种,即不对称伸缩振动和剪式振动。此外,整个红外光谱中振动峰的实际数目远小于简正振动的数目。     

氟化并五苯分子光谱和激发态的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论(DFT)计算了氟化并五苯分子.在几何结构优化的基础上,对其进行频率分析得到了分子的红外光谱和拉曼光谱,并对谱线中的各峰值做了具体指认,同时得到了分子的HOMO-LUMO能隙2.02 eV,表明其是有机半导体材料.利用含时密度泛函理论(TDDFT)对其激发态计算,得到最低10个跃迁允许的单激发态,并分析了光谱的波长范围.     

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.     

茄尼醇的红外和拉曼光谱研究

采用激光拉曼散射光谱法对茄尼醇分子进行研究，得到了高质量的茄尼醇拉曼谱图，对其谱带进行了初步指认，对茄尼醇红外光谱的特征谱带也进行了具体指认。通过对红外和拉曼光谱的比较，初步推论多烯光谱中双键振动谱带的数目等于双键的数目。     

钛酸锶钡拉曼光谱的理论计算与实验研究

钛酸钡是一种重要的铁电体,在居里温度130 ℃附近介电常数最大,为了降低钛酸钡的居里温度,通常在钛酸钡中掺杂锶.采用水热合成法制备了钛酸锶钡粉末,并且建立2×2×1的超晶胞进行第一性原理计算.随着锶掺杂量的增加,其XRD衍射峰向右偏移,说明钛酸锶钡的晶胞结构逐渐从四方相转变到立方相.计算结果表明:随着锶掺杂量增加,钛酸锶钡的晶胞参数逐渐减小;晶胞参数c与a的比值逐渐减小,与实验相符;Raman光谱特征峰的强度逐渐减弱,说明掺杂后钛酸锶钡的自发极化程度逐渐减弱,Ti和O分别偏离晶胞体心和面心的位移逐渐减小.由于掺杂后钡原子被比其原子半径小的锶原子取代,使得晶胞参数变小,阻碍了Ti的自发偏移,Ti只需要较低的热振动能即可克服与O的库仑作用,稳定位于晶胞体心,居里温度(居里点)随之下降.     

马来酰亚胺的结构与振动光谱和热力学性质的密度泛函理论研究

用密度泛函理论Ｂ３ＬＹＰ／６－３１Ｇ方法,通过能量梯度全优化计算,求得马来酰亚胺的分子几何构型和电子结构,按全优化几何构型进行简正振动频率分析,并用校正后的频率计算了２００－６００Ｋ温度范围的标准热力学函数：熵,焓和热容。对上述计算结果进行了讨论,并与结构相似的丁二酰亚胺的计算结果进行了比较。     

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.     

木榄醇红外光谱和圆二色谱密度泛函理论研究

采用梯度校正的密度泛函方法,计算了木榄醇A~C光学异构体的旋光度、红外振动光谱和振动圆二色谱,证实了实验报道的天然木榄醇A~C的绝对构型是(+)-1S,3R,归属了红外振动光谱,指出了圆二色谱具有不同的特征。在圆二色谱中,天然木榄醇A具有一个强的正Cotton效应,天然木榄醇B~C具有一个强的负Cotton效应和一个强的正Cotton效应,但木榄醇C的两个Cotton效应相距较远。     

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.