半刚性振转靶模型在Cl＋CH4反应中的应用

基于新的势能面,运用半刚性振动转子靶(SVRT)模型和含时波包法对Cl CH4→HCI CH3反应体系进行了计算,给出了反应过程中体系的振动对该反应的反应几率和反应阈能的影响,并计算了基态的总散射截面和热速率常数.     

半刚性振转靶模型在H+CD4→HD+CD3反应散射中的应用

应用半刚性振转靶 (SVRT)模型和含时波包法对H CD4 →HD CD3反应体系进行了量子计算 ,给出了该体系基态的反应几率 ,散射截面和热速率常数等量子结果 ,并比较了H同位素D在该体系中的替代效应     

O(3P)+CH4→CH3+OH反应的半刚性振转靶计算

运用半刚性振转靶(semirigid vibrating rotor target-SVRT)模型和含时波包法(TDWP method), 对O(3P)+CH4→CH3+OH反应体系进行了含时量子动力学计算, 给出了该体系对应于不同初始态的反应几率. 通过对j = 0时, v = 0, 1的反应几率的计算, 看出H-CH3的振动激发, 极大地提高了反应几率, 而反应阈能明显降低, 说明反应分子的振动能对分子的碰撞反应有重要贡献. 而对于v = 0时, j = 0, 1, 2, 3的反应几率的计算,得出转动量子数j的增大, 也会使反应几率有较大的提高, 但反应阈能基本不变. 此外, 通过对j = 5时, K = 0-2, n = 0和j = 5时K = 2, n = 0-2的反应几率的计算, 研究和分析了该反应的空间立体效应.     

O（3^P）＋CH4→CH3＋OH反应的半刚性振转靶计算木

运用半刚性振转靶(semirigid vibrating rotor target-SVRT)模型和含时波包法(TDWP method)，对O(3^P) CH4→CH3 OH反应体系进行了含时量子动力学计算，给出了该体系对应于不同初始态的反应几率，通过对j=0时，v=0，1的反应几率的计算，看出H—CH3的振动激发，极大地提高了反应几率，而反应阈能明显降低，说明反应分子的振动能对分子的碰撞反应有重要贡献，而对于v=0时，j=0，1，2，3的反应几率的计算，得出转动量子数j的增大，也会使反应几率有较大的提高，但反应阈能基本不变。此外，通过对j=5时，K=0—2，n=0和j=5时K=2，n=0—2的反应几率的计算，研究和分析了该反应的空间立体效应。     

甲烷燃烧反应的含时量子动力学研究

基于新的势能面,运用半刚性振动转子靶(semirigidvibrating rotor target)模型和含时波包法对O(3P) CH4→OH CH3反应体系进行含时量子动力学计算,给出反应过程中体系的振动、转动及空间立体效应对该反应的反应几率和反应阈能的影响,并计算了基态的总散射截面和热速率常数。     

NH2+CH4反应速率常数的理论研究

用密度泛函B3LYP方法 ,在 6 311G 基组下 ,优化NH2 CH4→NH3 CH3 ;NH2 CH4→CH3 NH2 H反应各驻点的几何构型 .在QCISD(T) 6 311G 水平下进行了单点能的计算 ,得到了两个反应的能垒分别为 70 .16kJ mol和2 38.0 2kJ mol.同时我们又详细的讨论了反应途径信息 .采用传统过渡态理论计算了在 30 0～ 2 10 0K两个反应的速率常数 .     

CH2CO + OH的多通道反应的理论研究

用密度泛函B3LYP/6-311 G**方法和G2(MP2)、G3B3理论研究了CH2CO与OH自由基反应的微观机理,揭示了该反应的加成-消除机理,结果表明直接吸氢机理不存在.并发现生成CH2OH CO的反应是主反应通道.理论计算结果较好地解释了实验观察到的主要产物和副产物并存的现象.     

CCSD(T)/CBS法标定CO2和CH4转化为CH3COOH的活化能

通过量化计算探索了CO2与CH4在无催化剂条件下直接转化为CH3COOH的反应机理.采用高精度CCSD(T)/CBS方法对CO2与CH4转化为CH3COOH进行基准研究,并预测了该反应决速步骤活化能为88.40 kcal/mol.为了减小计算花费,采用多种方法和不同基组对该反应的活化能进行了理论研究.计算结果表明B3L...     

CH2CO+CN的多通道反应的理论研究

用密度泛函B3LYP／6-311G^＊＊方法和CCSD（T）理论研究了CH2CO与CN自由基反应的微观机理,揭示了该反应存在加成-消除机理和直接吸氢机理．研究结果表明,生成CH2CN（CH2NC）＋CO的反应是主反应通道,且理论计算结果和反应速率常数的计算结果较好地解释了实验中观察到的主要产物和副产物并存的现象．     

分子振动对H+NH3→NH2+H2反应的影响

运用半刚性振转靶(semirigid vibrating rotor target)模型和含时波包法对H+NH3→NH2+H2反应体系进行了含时量子计算,给出了该反应的基态和振动态下的反应几率以及散射截面,并给出了体系的热速率常数.     

Cl+CH3I反应的微观机理的理论研究

利用从头算方法,对多通道反应体系Cl+CH3I的反应机理进行了理论研究.在MP2/3-21G**水平下,优化了反应物、络合物、生成物和过渡态的几何构型,并对得到的平衡几何构型进行了篱谐振动频率分析.在相同水平下以过渡态为出发点,通过内禀反应坐标理论,计算了反应的最小能量路径.并且在QCISD(T)/MIDIX高水平下进行了单点能量校正,对反应分子静电势拓扑图及各反应通道反应能垒进行了分析.结果表明:该反应存在4条可行的反应通道,其中氢提取反应通道生成HCl和CH2I为主反应通道,其他反应通道为次反应通道;CH3I中的H原子被Cl原子取代后,使碳氢键变得更为活泼.     

CH3CH2F与H反应机理的理论研究

用MP2理论方法对CH3CH2F与H的反应机理进行了理论研究,在MP2/6-311G(d,p)基组水平上计算了各驻点物种的构型参数、振动频率和能量,通过振动分析和内禀反应坐标计算,确认了每个过渡态.结果表明,在四条可能的通道中α-H提取反应是该反应的主要通道.     

O3+CH→OCH+O2反应机理的量子化学研究

用量子化学从头计算方法,在HF/6-31++G**水平研究了臭氧与CH自由基反应的微观机理,优化得到反应途径上的反应物、过渡态、中间体和产物的构型,通过振动分析对过渡态和中间体进行了确认.用MP4/6-31++G**//HF/6-31++G**方法计算能量,同时进行零点能校正.研究结果表明CH与O3反应首先生成环状中间体HCO3,且该步反应表现为亲电反应特征,然后中间体裂解生成HCO和O2,该反应为强放热反应.     

分子振动对H+NH3→NH2+H2反应的影响

运用半刚性振转靶(seminigid vibrating rotor target)模型和含时波包法对H NH3→NH2 H2反应体系进行了含时量子计算，给出了该反应的基态和振动态下的反应几率以及散射截面，并给出了体系的热速率常数。     

O（^3P）＋CH3CF=CH2气相反应动力学的理论研究

采用二级微扰理论,在MP2（full）／6—311＋＋G（d,p）理论水平上对O（^3P）与CH3CF=CH2气相反应在三重态势能面上可能的反应机理进行了理论研究,全参数优化了反应过程中反应物、中间体、过渡态和产物等各物种的几何构型,并进行了频率计算．在G3MP2水平上计算了各驻点的能量．计算结果表明,在298．15K下,经过IM2生成CH3＋CH2COF产物通道的能垒较低,为主反应通道,而从IM1出发生成H＋CH3CFCHO和从IM2出发生成CH2＋CH3COF是次要的产物通道．利用经Wigner校正的Eyring过渡态理论计算了在298．15～1500K温度范围内,1个大气压下该反应的速率常数．结果表明,整个反应的速率常数受温度的影响较为复杂．     

碳族元素氢化物与氢反应的对比

对碳族元素氢化物与氢反应体系应用SVRT模型进行了4维含时的量子动力学计算, 对其初始振动、转动激发进行了对比研究. 还计算了初始基态下H+SiH₄, H+GeH₄两反应的速率常数并进行比较, 进而从理论上找出此类反应的一些规律. 验证了理论方法以及势能面的正确性.     

反应CH3CN+OH→CH2CN+H2O的动力学

采用Gaussian 98从头算程序包,从理论上对反应CH3CN+OH→CH2CN+H2O的动力学进行了研究.反应物、产物和过渡态的几何优化分别在UMP2/6-311+G(d,p)和UB3LYP/6-311+G(d,p)水平下进行.用MP4(SDTQ)/6-311+G(d,p)和CCSD(T)/6-311G(3df,2p)方法对UMP2/6-311+G(d,p)优化的反应物、产物和过渡态进行了单点能校正,并计算出了反应在300～2 100 K温度范围的速率常数和谐振频率.     

CH3CN与NO+反应动力学的理论研究

用密度泛函理论在QCISD/6-311 G**//B3LYP/6-311G*水平上对星际分子CH3CN和NO 的反应机理和动力学进行了理论研究,得到了体系的势能面信息和可能的反应机理:CH3CN和NO 反应中共存在9个反应通道、4种中间体和11种过渡态,并得到CH2 CHN2O,CH2C N2OH,CH3NC NO 和CH3C N2O 4种产物;从能量变化角度考虑,CH3CN NO →CH3NC NO 应为主反应通道.     

CH3自由基与CH3NH2抽氢反应的动力学研究

用QCISD(T)/6-311 G(d,p)//MP2(full)/6-311G(d,p)方法研究了CH3自由基与CH3NH2的抽氢反应过程.结果表明,该反应包含两个反应通道,即CH3分别从CH3基团(R1)和NH2(R2)基团上抽氢.R1势垒比R2势垒仅低3.42 kJ/mol,表明两反应通道将相互竞争.在从头算的基础上,用变分过渡态理论(CVT)加小曲率隧道效应(SCT)研究了各反应在温度范围为200~2 000 K内的速率常数,所得结果与实验值符合的较好.动力学计算表明,在所研究的温度范围内,变分效应对速率常数的计算影响不大,而在低温范围内,隧道效应起了很重要的作用.     

CH3CH2自由基与HNCO反应机理的理论研究

采用密度泛函理论的B3LYP方法,在6-311＋＋G（d,p）基组水平上研究了CH3CH2自由基与HNCO的微观反应机理,优化了反应过程中的反应物、中间体、过渡态和产物,为了获得更精确的能量信息,在QC ISD（T）/6-311＋＋G（d,p）水平上计算体系在反应通道各驻点的能量.振动分析结果和IRC分析结果证实了中间体和过渡态的真实性,计算所得的成键临界点电荷密度变化也确认了反应过程.对于CH3CH2自由基与HNCO反应,找到了10条反应通道.对结果的分析表明,其中生成烷基酰亚胺稳定分子的反应通道的控制步骤活化能最低,因此为主要通道,在该反应体系中氢迁移反应已不是主要的反应过程,但其活化能不高,也是能发生的.