计算C_(60)和C_(70)磁化率的规范不变分子轨道微扰方法

自1985年Kroto等发现C_(60)以来,碳原子团簇的许多物理化学性质成为实验和理论研究的广泛领域。由N个碳原子(N为偶数)组成的C_N碳原子团簇分子是一个由12个五边形和N/2—10个六边形构成的多面体。C_N分子中每个碳原子的成键状态同苯分子类似,是以sp~2杂化轨道形成σ键,这些σ键构成C_N分子的骨架。每个碳原子都余下一个π-p轨道和一个π电子,这N个π电子形成大共轭π键。直觉上认为:这种大共轭体系应类似于苯这类芳香分子具有较大的抗磁磁化率。然而不同理论的计算结果相差甚远。Eler等采用London理论计算得到C_(60)的π电子磁化率非常小,甚至还可能是顺磁磁化。Fowler等用从头计算     

共轭链烃键级、前沿电荷密度分布的拓扑表示

本文应用分子轨道图形理论,推导出共轭直键烃的π键级分布及前沿电荷密度分布的封闭公式,揭示出直链烃π键级,前沿电荷密度与分子拓扑的联系。π键键级沿分子轴成波状交替分布与实测键长交替分布基本一致。由封闭公式计算出的前沿电荷密度与文献[2]的结果相同。     

任意稠合多环芳烃π-键总能近似计算的通式

目前只能在若干特殊体系上,如线性共轭分子、单环共轭分子、并苯系、放射烯系等上得到挥克分子轨道(HMO)参数,如能量系数、轨道系数的封闭式。并进而得π-键总能等其他参数,然而在一个相当普遍的范围内,构成共轭系π-键总能计算的近似公式,则是一个引人思索的     

C_(60)和C_(70)分子中杂化轨道问题

根据Pauling对杂化轨道的经典论述,Haddon在一组论文中提出了π轨道轴矢模型(π-Orbital Axis Vector)POAV,用以一般性的处理非平面有机共轭分子的杂化轨道和π轨道在空间的取向问题.但是POAV计算公式较繁,且必须借助于编写的计算机程序来实现计算.最近,陈琼也讨论了C_(60),C_(70)的轨道杂化问题,然而他们的π轨道取向是人为给出的,因此结果是近似的.我们在Haddon工作的基础上,由p轨道的矢量合成方案,结合POAV计算中的物理图象,简化了Haddon的处理,首次给出了C_(60)分子中碳原子杂化轨道和π杂化     

分子轨道图形理论的应用——估算E_π的分点法

本文在分子轨道图形理论的基础上,提出了估算E_π的分点法公式,并计算了一些分子的E_π,其百分偏差不高于文献[1]计算百分偏差,本文提出的方法,为通过用较小分子的E_π及与其相关性质,研究复杂的较大分子的这些性质提供了一种途径.1 矩阵(A+B)~l及其迹Tr(A十B)~l的展开式     

π共轭体系的全电子键表计算方法

一、引言 经典价键理论对π共轭体系的定性分析取得了极大成功,而现代价键理论正试图对分子结构进行定量计算,其中键表酉群方法采用键表作为多电子价键型波函数,可直观地描述价键共振结构,且Hamilton矩阵元计算相当简便。但由于N1问题,目前价键方法的从头算仍只能处理10个电子以下的体系。在π共轭体系中,人们关注的是π电子的运动,且在低     

同系能级线性规律 Ⅰ、基轨道线性组合法与非共轭体系的同系能级线性规律

在烷烃及其衍生物中,通常认为没有π键,更没有共轭π键,为什么从光电子能谱得出的分子轨道能级也符合同系能级线性规律,即: E(N,k)=a bX(N,k),(1) X(N,k)=((2k-1)/k)sin((kπ)/(2N 1)) (2)呢?本文尝试对这一问题作一理论探讨。我们分析了用从头计算法求得的烷烃同系物的分子轨道系数矩阵,确认同样存在着共轭π型的分子轨道.例如,H-(CH_2)_n-H分子可以看作是由n个CH_2基团和两端各一个H原子所组成。每一个CH_2基团中C的平行的p轨道与两个H的s轨道之间有两种组合形式(如表1所示)。     

辅酶B_(12)模型化合物的研究——Ⅶ.C_2H_5Co(SB)和RCo(salen)L系列化合物的CNDO/2计算

目前合成系列结构上呈规律性变化的辅酶B_(12)模型化合物和研究其结构与Co—C键性质间的关系,是认识影响辅酶B_(12)中Co-C键稳定性的因素及辅酶的催化作用机制的有效途径.而有关模型化合物的微观反应机制的研究还很少,Lipscomb等人用PRDDO方法计算了简单模型体系CH_3—Co(NH_3)_5;朱龙根等人用非参数自洽场方法计算了模型化合物的各种构型变化对Co—C键强度的影响,Mealli等人用定量分子轨道方法和微扰理论讨论了Co—C键的离解过程,但真正根据模型化合物的晶体结构数据进行量化计算还很少见.     

面向固氮酶铁钼辅基加氢模式的柠檬酸钼研究

柠檬酸钼配合物的光谱和结构研究,为固氮酶铁钼辅基中的高柠檬酸和柠檬酸突变种的配位性质提供了重要的信息.本文利用水热法,用钼酸铵、柠檬酸(H_4cit)、α,α,α-三联吡啶(tpy)和盐酸肼在酸性条件下分离得到了两个不同价态的双核柠檬酸钼配合物[Mo_2~(IV)O(Hcit)_2(tpy)_2]·3H_2O(1)和(H_2tpy)_2[Mo_2~(VI)O_5(Hcit)_2]·7.5H_2O(2).通过元素分析、红外光谱、紫外光谱、核磁共振、电子顺磁共振、键价计算和X射线单晶衍射等手段对这两个配合物进行了表征.单晶结构分析表明,1和2中的柠檬酸配体通过α-烷氧基、α-羧基和β-羧基与钼三齿螯合,另一个游离的β-羧酸基团与周围的水分子形成氢键.核磁碳谱表明2在溶液中发生了解离.对1、2和已报道的柠檬酸钼配合物的键长进行统计分析显示,端氧的反位效应、羟基质子化效应和金属钼的价态是影响键长的主要因素.其中,Mo-O(α-烷氧基/α-羧基)键长与金属钼的价态呈现一定的线性关系.线性拟合计算得到的Mo(III)-O(α-羧基)键长与钼铁蛋白结构中Mo(III)-高柠檬酸和柠檬酸的配位键长接近,而计算的Mo(III)-O(α-烷氧基)键长远小于蛋白中的键长,但质子化作用下的Mo-O(α-羟基)键长与之接近.由此进一步支持固氮酶铁钼辅基中的高柠檬酸和柠檬酸通过α-羧基和未去质子的α-羟基与钼配位.该加氢配位模式对于研究高柠檬酸和柠檬酸在固氮和CO还原反应中的加氢作用具有重要意义.     

直链烷烃的HMO处理

众所周知,HMO理论在解释和分析共轭体系的性质方面取得了巨大的成功。一些作者曾试图寻找过适合于烷烃的类似公式,对于直链烷烃,本文重新做了理论分析,得到了适合于烷烃π轨道的HMO公式。     

GeC_n~±和Ge_2C_n~±锗碳二元团簇的产生、结构及性质

激光直接溅射样品产生了系列Ge2Cn和个别GeCn锗/碳二元团簇离子,Ge2Cn系列质谱峰的相对± 强度没有明显的强弱变化规律,而Ge2Cn系列具有一定的奇偶性.采用B3LYP方法对GeCn,GeCn,?±Ge2Cn和Ge2Cn进行构型优化,发现锗原子位于碳链一端和两端的直线构型最稳定.电子态、绝热电离±势、电子亲合势和键能变化值表明,GeCn中性分子在稳定性上存在奇弱偶强的变化规律,而Ge2Cn存在奇强偶弱的变化规律,两系列正负离子的奇偶性则不明显,产生奇偶性的根本原因是价层π电子数.理论计算与实验现象比较说明,在Ge2Cn的实际形成过程中动力学因素起了一定作用.±     

烯类单体在自由基加聚反应中链增长过程的分子轨道理论

烯类单体自由基加聚反应的链增长过程,主要是链自由基和单体形成过渡态时π分子轨道的变化过程。因此如能计算出变化时π分子轨道的能级,就可以得出变化过程中π电子的能量曲线,从而与加聚反应的活化能相联系.前人的工作是应用定域理论计算反应前后共振能的变化,或用微扰理论计算微扰能,以此来和链增长反应的活化能相联系.他们这些方法     

任意稠合多环芳烃π-键总能近似计算的最简通式

共轭分子的π-键总能是一个重要的量子化学特征.在HMO方法的基础上,有不少人试图寻找运用范围广泛的简单近似计算公式.到目前为止,已经有很多计算公式被提出,但大多数都不尽人意.戴乾圜借图论方法得到的适用于任意稠合多环芳烃π-键总能近似计算的通式,即(β单位,下略)     

计算π的新公式

计算π的新公式π观察家协会的会员们最近对。给予了新的注视与思考。数学家们已经发现了一种逐位计算。的非常简单的数学公式。与以前公式不同的是，这一公式允许他们想要知道哪位数就可以计算出哪位数——也就是说，要计算。的第１０亿位是几不需要计算出前面的那些数。...     

氧吸附金刚石(100)表面的电子结构

利用基于密度泛函理论的第一原理方法, 计算了桥接型和顶接型氧吸附金刚石(100)表面的平衡态几何结构和电子结构. 结果表明, 桥接型氧吸附金刚石(100)表面带隙中不存在表面态, 价带中的占据态主要由O 2p未成键轨道和C—O轨道、C—H轨道作用诱发, 而顶接型氧吸附金刚石(100)表面带隙中存在未占据态, 来源于C 2p和O 2p的未成键轨道, 价带中占据态则由O 2p未成键轨道和C=O p键诱发.     

苯稠环芳烃环电流的计算

Pauling在1936年根据芳烃分子具有抗磁各向异性的事实,提出了环电流的理论,并采用一种经典方法来计算环电流的相对强度。次年London应用LCAO分子轨道法对π电子的抗磁磁化率进行了计算。以后,Dailey和Memory对这一计算方法作了改进,用以计算苯稠环芳烃分子中各个环的环电流。金寅生指出,由环电流的大小可以预测苯稠环芳烃发     

键能的计算及材料的电导性能

在本文中,报告用作者自己的电负性标计算键合原子上的净电荷,从而获得了计算键能的公式。还找到了材料电导性能与键能的经验规则。(1) 电荷分布的计算     

HMO能级与AO系数拓扑相关的Mason流图方法

对于共轭分子的Hückel分子轨道和能级拓扑相关和计算问题,唐敖庆、江元生提出了分子轨道图形理论。李向平等提出了割键法。我们前一篇论文讨论了无环烃能谱与分子轨道的Mason信号流图表示。本文在这些工作的基础上提出了应用Mason流图研究共轭分子的分子轨道AO系数与能级相关的普遍方法。     

原子簇C_n中碳原子的轨道杂化的研究

近年来,质谱实验发现C_(180)能稳定存在,理论推算得到C_(180),C_(540)…具有I_h对称性,预测C_(540)也是一个稳定的结构,但还未见它们的键长、键角、二面角等结构参数报道.本文在研究C_(60)和C_(70)分子中碳原子的轨道杂化的基础上,对具有I_h对称性,未知键长、键角、二面角等结构参数的碳原子簇C_(180),C_(540)…C_(43740)中碳原子的轨道杂化进行研究.     

Cr_2多重键的MCSCF及CI研究

Cr_2的实验键长为1.68,比金属本体中Cr-Cr键长2.5短的多,吸引了众多的理论研究,并论证其多重键本质。早期半经验计算即认为Cr_2中的d轨道形成多重键;80年代初,从头计算及组态相互作用研究也相继完成并获得一定成功。然而,大规模组态相互作用研究却遭到失败,证实这类分子d-d电子相关能大,成键本质的定量估计需要更精确的理论计算。