富勒烯C60吡咯烷键联噻吩基分子设计的理论研究

利用AM1半经验分子轨道法对所设计的3个富勒烯C60吡咯烷键联噻吩基分子进行优化．计算结果表明,目标物(3)具有较低的跃迁能、较大偶极矩和较高的生成热．LUMO集中分布在C60部分,而HOMO则集中在噻吩环上．通过HOMO和LUMO轨道的比较及电荷分布情况,预测所设计的目标物(3)在基态下可能产生长寿命的电荷分离态．     

苯并三唑及其取代衍生物电子结构与光谱性质的理论研究

应用密度泛函理论(DFT)方法对苯并三唑(BTA)及其不同取代衍生物进行理论计算,讨论不同取代基对BTA分子的几何结构及电子结构的影响;同时,利用单激发组态相互作用(CIS)方法获得分子最低激发态结构,应用含时密度泛函理论(TD-DFT)方法研究分子的电子光谱性质.结果表明,BTA及其不同取代衍生物分子从基态到激发态的跃迁中,几何结构变化主要表现在苯环及共轭杂环的键长方面,最强跃迁均由分子的HOMO→LUMO跃迁贡献,由轨道对称性可知为π→π*跃迁.BTA分子中引入不同取代基,均导致吸收和发射光谱谱线红移.     

密度泛函研究荧光染料对氟离子的识别机理

硝基取代的苯基蒽咪哒唑二酮分子PADH可很好地识别氟离子并呈现比率荧光变化.本文运用密度泛函理论研究了染料分子PADH的识别机理.基态和激发态几何优化显示在氢键形成的位置基态和激发态结构参数变化明显;光谱计算和轨道分析得出氟离子复合物PAD-HF的HOMO和LUMO轨道能隙介于PADH和阴离子PAD~-之间;势能曲线计算可知,染料PAD-HF随着N—H键长的增长,PAD-HF有着极低的跨越能垒.以上结果解释了染料分子PADH识别氟离子机理以及比率荧光现象.     

强外场中的TiO分子结构及特性

利用多种方法在不同基组水平下,对TiO基态分子的几何构型进行优化.通过对比选用密度泛函(DFT)B3LYP/6-311+G方法研究在强外电场(-0.02 a.u.~+0.02 a.u.)作用下的TiO分子的基态键长、总能量、HOMO能级、LUMO能级、能隙及势能曲线的变化规律.结果表明：在一定外加电场范围内,随电场强度的增大,分子键长变小;总能量升高;HOMO能级、LUMO能级均依赖外加电场方向,随电场的增大而降低;能隙不依赖于电场方向,随电场强度的增大而减小;势能曲线在外电场中有“平移”效应,其中反向电     

外电场作用下MgH分子性质及光谱特性

采用不同方法和基组,对MgH分子的基态结构进行优化计算,将计算结果与实验值进行比较,最终选取MP2方法和6-311++G(2d,2p)基组,获得不同强度外电场对MgH分子基态键长、电荷布局、能量、偶极矩、最高占据轨道(HOMO)能级和最低空轨道(LUMO)能级及能隙(Eg)、振动频率和红外光谱强度等物理性质的影响.结果表明,MgH分子性质及光谱对外电场的大小和方向有明显依赖关系.随着正向外电场的增大,分子键长逐渐减小; Mg原子和H原子周围电荷布居数减小;总能量先升高后降低,在F=0.01a. u.时能量达到最大为-5 446.275 1 e V,偶极距先减小后又增大,HOMO能减小,LUMO能和能隙先增后减,谐振频率出现红移而强度减弱,其结果对研究双原子分子的光谱特性具有重要意义.     

外电场作用下SH2分子特性研究

在不同理论水平优化得到SH2分子的基态稳定构型,通过基态能量比较,选取密度泛函B3P86方法和6-311++g(3df,3pd)基组对SH2在不同外电场下分子基态的稳定电子结构进行计算,研究了外电场对SH2分子基态总能量、键长、键角、偶极矩、能级分布、能隙、电荷分布的影响.结果表明,随着Z方向外电场的增加,键角、偶极矩和H原子电荷递增,总能量、能隙和S原子电荷递减.分子键长随着Z方向外电场绝对值的增加而增加.     

外电场作用下BeO分子结构的研究

采用密度泛函理论,研究了聚变堆第一壁材料中的BeO分子在外电场中的结构,本文选用了B3LYP/6-311g方法优化,研究了外电场(-0.05～0.05a.u.)对BeO分子基态键长、能量、电荷分布、HOMO能级、LUMO能级、能隙及谐振频率的影响.结果表明,电场从-0.05a.u.变化到0.05a.u.时,BeO的能量...     

电偶极场对非对称陀螺分子O3结构特性的影响

采用密度泛函B3LYP/6-311++g(d,p)方法在不同电偶极场(-0.02～0.02 a.u.)作用下,对渐近非对称陀螺分子O3的基态进行优化计算得到了O3分子的基态稳定构型,研究了在外电场作用下O3分子基态的总能量、键长、键角、偶极矩、电荷分布、能级分布、能隙、转动常数等的变化规律.结果表明:随正向外电场的逐渐增大,O3分子总能量逐渐升高、键长和键角均逐渐增大;分子能隙和偶极矩逐渐减小;3个振动频率均随外电场的增大而减小;分子转动常数A随外电场的增大而逐渐增大,B和C则随外电场的增大而逐渐减小.     

双核双氯桥ⅣB族过渡金属簇合物M_2Cl_6[(i-pr)_2PCH_2CH_2P(i-pr)_2]_2(M=Ti、Zr、Hf)的电子结构

具有双桥氯基的Ti、Zr、Hf的双核簇合物的电子结构是通过量子化学中DV-Xa方法计算得到的,计算结果表明:锆和铪的双核簇合物有M-M键存在,为抗磁性化合物;而钛的双核络合物不存在M-M键,并且在经过一次二级Jahn-Teller效应后,HOMO与LUMO能级差还是那么小,电子云弥散到LUMO,LUMO和HOMO好象是简并轨道,电子基本上是单占据的,所以是顺磁性化合物,这些结论与磁共振实验结果是一致的。     

4-(α-呋喃甲酰基)-PMP的核磁共振氢谱及分子结构研究

通过核磁共振氢谱解析和借助CSChemofficeMM2方法,首次对4-(α-呋喃甲酰基)、PMP的氢谱性质以及酮式和烯醇式异构体的键长、键角等进行了计算,讨论了键长键角的变化及其原因.     

肌醇和水弱相互作用的理论研究

采用DFT方法,在6-31G,6-31G（d）,6-31＋G（d）,6-31＋＋G（d,p）基组水平上,对肌醇与水分子之间的相互作用进行了研究,找到7种稳定结构：一种单氢键结构、五种双氢键结构和一种三氢键结构．在此基础上计算了络合物在不同基组水平上的相互作用能,并对其进行了基集超位误差（BSSE）校正和零点振动能（ZPVE）校正．此外,采用Onsager溶液反应场模型,在6-31＋G（d）基组水平上,对络合物的构型及相互作用能进行研究,发现溶剂化使络合物的结构及相互作用能发生了改变．     

基于从头算的孤立条件下α—丙氨酸分子手性转变理论研究

使用从头算的HF方法,采用6-31G(d)基组,优化了S与R型α—丙氨酸分子的分子几何,计算了优化构型下的电子结构.依据优化后的构型,对α—丙氨酸分子对映体进行了手性转变可能路径的分析.首先,在HF/6-31G(d)水平下进行了手性转变过程的过渡态探索与中间体的几何构型优化,找到了手性转变的可能路径,并得到了反应能垒;而后,又在HF/6-31G(d)水平下对过渡态进行了IRC计算,验证了过渡态的可靠性.     

双原子氟化物分子键长的计算

用MPn(n=2,4)方法,分别在6-31G(d)、6-31G(d,p)、6-31+(d,p)、6-31++G(d,p)、6-311G(d,p)、6-311++G(d,p)、6-311G(3df,3pd)、6-311++G(3df,3pd)基组下对十八个双原子氟化物分子的平衡几何结构进行优化,求出了它们的键长。通过与实验值比较可知,用MP2的方法进行平衡几何优化求得的双原子氟化物分子键长更可靠。     

N—2—溴乙基咔唑的HeI（UPS）及电子结构研究

报道了Ｎ－２－溴乙基咔唑的紫外光电子能谱，并用量子化学方法计算该化合物的电子结构。     

(CH3O)3PO3·(H2O)n(n=1,2)分子间氢键作用的理论研究

用密度泛函(DFT)B3LYP/6-31+G(d)方法研究(CH3O)3PO3.(H2O)n(n=1,2)的分子间氢键作用,对水分子可能与该化合物形成氢键的复合物及水分子作用下该化合物分解时所达到的过渡态,进行全优化,在B3LYP/6-311++G(d,p)的方法下进行单点能计算,并进行零点能校正,进一步探讨由于水分子作用所形成的分子间氢键对(CH3O)3PO3分解所需活化能的影响,比较不同情况下分解所需活化能的大小、几何参数和电荷分布的变化.     

CH3（CH2）nSO4-（n=7--17）表面活性剂电子结构与表面张力的关系

用B3LYP／6—31G＊研究了不同烷基链阴离子表面活性剂的键长、键角和净电荷等随着碳原子数的增加而呈现的变化规律，考察了表面活性剂的结构与表面张力的关系。结果表明：（1）C—O键长和（YS-O平均键角与碳原子数有关；（2）端基净电荷和极性头净电荷随着碳原子增加而增加。     

N,N-二甲基脲二聚体和三聚体的氢键结构

运用密度泛函理论在B3LYP/6-31++G**理论水平研究N,N-二甲基脲二聚体和三聚体氢键结构.构型优化和频率计算得到3个稳定的二聚体和三聚体氢键异构体.经基组重叠误差和零点振动能校正后,最稳定的二聚体和三聚体的相互作用能分别为-48.52和-72.15 kJ/mol.振动分析表明二聚体和三聚体存在典型的红移氢键.热力学分析显示,298.15 K和标准压力下,二聚体和三聚体的形成是一个放热过程.     

高聚物粘结剂与硅烷偶联剂分子间相互作用

运用密度泛函理论在B3LYP/6-31G水平上求得高聚物粘结剂与硅烷偶联剂混合体系的4种优化构型,经零点振动能和基组叠加误差校正后求得混合体系的最大结合能为24.51 kJ/mol。原子静电荷和自然键轨道分析表明,高聚物粘结剂与硅烷偶联剂之间存在较强的电荷转移,分子间存在H…O和F…H等弱氢键作用。该文可为高聚物粘结炸药高能体系中高聚物与偶联剂分子间相互作用的理论研究提供参考。     

2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑(AMT)异构体的MP2研究

用密度泛函理论（DFT）的MP2／6－31G(d）方法，优化了2－氨基－5－巯基－1，3，4－噻二唑（AMT）各种异构体和过渡态结构的几何构型，并对它们的电子结构、振动光谱和化学键性质进行了研究，进一步完成了对ATM异构体和过渡态成键方式的自然键轨道（NBO)分析。     

双阴离子吗啉型离子液体结构性能的量子化学研究

用密度泛函理论在B3LYP/6-31G*的计算水平上研究了同种阳离子不同阴离子或同种阴离子不同阳离子的吗啉型离子液体对其优化结构和结合能的影响.结果表明:同一种离子液体形成两种构型(mon构型和orth构型),阴阳离子间主要通过6个氢键相互作用,除了乙醇N-甲基吗啉二氯中最强的氢键是Cl-与O原子上的H原子形成的氢键外,其他两种阳离子,卤素离子与吗啉环上3位和4位碳上的氢质子之间的氢键作用最强;所有的反应均是放热反应,阴阳离子之间的相互作用能非常大,说明阴阳离子之间均形成较强的相互作用,不同的阴离子和阳离子对其结合能都有影响.