2-(2-羟苯基)苯并咪唑-碱(土)金属离子π复合物的电子结构及其分子内质子转移的理论研究

对碱(土)金属离子(Li+,Na+,K+,Be2+,Mg2+和Ca2+)与2-(2-羟苯基)苯并咪唑(HBI)所形成阳离子-π复合物进行密度泛函B3LYP/6-311++G(d,p)水平的理论研究.结果显示其有强阳离子-π作用.并分析了复合物分子内氢键临界点的性质,相对能量和核磁计算结果显示碱(土)金属离子和溶剂化作用能增加或降低HBI分子内质子转移过程的能垒,可反转优势构型.     

镁钙离子与π体系相互作用的量子化学研究

运用量子化学HF方法在6—311G^＊＊基组水平上对镁、钙离子与π芳香体系（苯、苯酚、对二硝基苯）相互作用所形成的配合物进行了优化计算，并在此基础上进行了振动分析．得到了配合物的稳定几何构型，电荷密度，能量，前线轨道等信息，从而得到了钙、镁离子-π配合物的一些化学性质，计算表明不仅过渡金属阳离子能与芳环体系发生相互作用，而且碱土金属二价阳离子也能与芳环体系发生相互作用，同时表明HF方法对于研究阳离子-π配合物的可靠性．     

CH3SH与HX（X=F，Cl，Br）间氢键复合物H3CHS…（H-X）n（n=1，2）的理论研究

对CH3SH与HX（X=F,Cl,Br）之间6种氢键复合物H3CHS…（H-X）n（n=1,2）的结构特征与本质进行了研究,在B3LYP／6-311＋＋G^＊＊及MP2／6-311＋＋G^＊＊水平得到了其二聚[H3CHS…H-X]及三聚[H3CHS…（H-X）2]氢键复合物的稳定构型．在MP2／6-311＋＋G^＊＊水平下计算了经BSSE校正的复合物的结合能．在同类（二聚或三聚）复合物中,依F→Cl→Br的顺序,S…H键结合能减小,X-H键拉长程度逐渐增大,红移程度有减小的趋势．自然键轨道（NBO）分析表明,在6种复合物中,卤素原子的重杂化效应较小,存在着很强的n1（S）→σ^＊（H-x）及n2（S）→σ^＊（H-X）直接超共轭电子传递作用,使得σ^＊（X-H）的自然布居数增大,X-H键的电子密度减小,这些都是X-H键拉长和伸缩振动频率红移的因素．自然共振理论（NRT）计算和电子密度拓扑计算结果均表明X-H键被削弱,这和红外光谱计算的结论一致．     

Onsager模型对液体化合物适用性的研究

用密度泛函理论方法在BLYP/6-31G^＊水平上计算丙酮气态的红外光谱，并用On-sager模型自恰反应场方法在BLYP／6-31G^＊水平上计算液态丙酮的红外光谱．将计算所得的丙酮羰基的伸缩振动频率与文献值比对，气态值差1cm^-1，液态值差8cm^-1，说明计算结果与实验吻合很好，由此确证量子化学Onsager模型对液态化合物红外光谱的计算是适合的．     

Onsager模型对液体化合物适用性的研究

用密度泛函理论方法在BLYP/6-31G^＊水平上计算丙酮气态的红外光谱，并用On-sager模型自恰反应场方法在BLYP／6-31G^＊水平上计算液态丙酮的红外光谱．将计算所得的丙酮羰基的伸缩振动频率与文献值比对，气态值差1cm^-1，液态值差8cm^-1，说明计算结果与实验吻合很好，由此确证量子化学Onsager模型对液态化合物红外光谱的计算是适合的．     

2-三甲基硅乙炔基-6-甲基苯酚的反应机理研究

用密度泛函B3LYP／6-31G^＊方法研究了在GaCl3催化下邻甲酚邻炔基化产生2-三甲基硅乙炔基-6-甲基苯酚的反应机理．计算研究得到两条反应途径相关的反应物、中间体、复合物、过渡态和产物的几何优化构型及其能量，并进行振动频率计算以确证其几何构型的正确性．结果表明：途径1比途径2易进行；在途径1中，反应分多步进行，决速步骤是形成HCl离去的过程，能垒为99．87kJ／mol．对途径1中的相关构型进行键级和自然电荷分析，并在B3LYP／6-311^＋＋G^＊＊水平下计算了单点能量．     

溴苯酚基态构型和红外频谱的理论计算

应用B3LYP/6-311＋＋G（d,p）水平上对溴苯酚的5种异构体进行了优化和频率分析来确定5种不同异构体的构型均为Cs点群.分析了这些构型的结构参数和电荷分布以及红外光谱的振动模式分配.与苯酚进行比较发现顺式异构体和反式异构体仅是电子相互作用的结果,而C1-O键长的缩短和OH键长的伸长体现了σ＊轨道上的电子转移.溴苯酚的红外频率的振动范围更大,模式更为复杂,出现了C-Br的新的振动模式,高频段范围的C-H的振动频率发生了蓝移.     

X...Y(X=LiF,NH_3,H_2O;Y=HF,LiF)复合物中锂键、氢键的理论计算

在CCSD(T)/cc-p VTZ水平下,对X…Y(X=Li F、NH_3、H_2O;Y=HF、Li F)复合物的9个结构进行几何构型优化和红外振动频率计算.根据定域化分子轨道、原子自然电荷、Wiberg键级的分析表明HFLi F分子中的H—F键是共价键,而Li—F键则为离子键而非共价键.H3N…Y(Y=HF、Li F)、H_2O…Y(Y=HF、Li F)中的氢键或锂键源于静电相互作用,并非共用电子的共价键.结合能的计算表明:与HF相比,Li F与X(X=Li F、H_2O、NH_3)的结合能更高;结合能从高到低依次为Li FNH_3H_2O.红外振动频率分析表明HF与NH_3、H_2O形成红移氢键,即H—F键长增加,相应的H—F伸缩振动频率降低.H3N…Li F的Li—F键键长增加同时伸缩振动频率减少.而Li F与H_2O形成锂键后,键长增加0.001 6 nm,而Li—F的伸缩振动频率反而增加了2 cm-1,即蓝移锂键.     

R+-SiF3(R=Li,Na,K)分子构型及稳定性的理论研究

在B3LYP/6-311 G(2d,2p)理论水平上对R -SiF3(R=Li,Na,K)各构型进行结构优化,NBO原子电荷分析用NPA程序.用同样的理论水平上对R -SiF3(R=Li,Na,K)进行零点能、总能、焓、相对能量计算和碱金属离子亲和能计算,计算出能量结合频率分析确定配合物构型的稳定性.优化的几何构型、NBO分析表明R (R=Li,Na,K)和SiF3形成的是离子偶极型配合物.Li ,Na ,K 形成最稳定分子的亲和能分别是90.46KJ/mol、57.52KJ/mol和37.83KJ/mol.足够大的锂离子亲和能表明锂离子吸附SiF3的配合物能被锂离子吸附质谱仪探测到.     

三氮杂苯-（水）3簇氢键结构性质

使用密度泛函理论B3LYP方法研究了三氮杂苯-(水)3簇氢键结构与性质.进行构型优化和频率计算,分别得到稳定的1,2,3-三氮杂苯-(水)3簇、1,2,4-三氮杂苯-(水)3簇和1,3,5-三氮杂苯-(水)3簇复合物6个、8个和7个,复合物存在强的氢键作用,稳定复合物结构中形成起于N…H─O氢键终止于O…H―C氢键的水链氢键网结构最稳定.经基组重叠误差和零点振动能校正后,最稳定的1,2,3-三氮杂苯-(水)3簇,1,2,4-三氮杂苯-(水)3簇和1,3,5-三氮杂苯-(水)3簇复合物的相互作用能分别为-79.33,-76.38和-67.79 kJ/mol.三氮杂苯-(水)3簇复合物中,N…H─O氢键的形成使水中H─O对称伸缩振动频率明显红移.同时使用含时密度泛函理论研究水对三氮杂苯单体分子第一1(n,π*)激发态垂直激发能的影响.     

二氮杂苯与水分子复合物的DFT研究

在B3LYP/6-31++G**理论水平研究了二氮杂苯-(水)2簇复合物基态氢键相互作用.进行构型优化和频率计算分别得到无虚频稳定的邻二氮杂苯-(水)2复合物、间二氮杂苯-(水)2复合物和对二氮杂苯-(水)2复合物6个、6个和3个,复合物存在较强的氢键作用,复合物结构中形成一个N...H-O氢键并终止于O...H-C氢键的氢键水链构型最稳定.经基组重叠误差和零点振动能校正后,最稳定复合物的相互作用能分别是-50.8,-43.4和-40.9 kJ/mol.振动分析显示N...H-O氢键的形成使复合物中水分子H-O键对称伸缩振动频率减小(红移).     

3-溴-6-甲基哒嗪的结构、光谱和热力学性质

3-溴-6-甲基哒嗪是一种新近合成的哒嗪重要衍生物,从理论上对其结构、光谱和热力学性质的研究还未见报道。采用Gaussian03计算程序在B3LYP/6-311＋＋G^＊＊水平对3-溴-6-甲基哒嗪进行结构优化和频率、热力学性质计算,得到它们的红外光谱以及热容、熵、焓等热力学性质与温度之间的函数关系式,有助于哒嗪类化合物的合成及其它性质研究。     

结构铁的还原对绿脱石红外光谱的影响

伴随Fe^2 浓度增加和还原反应的进行,绿脱石红外光谱中位于3570,1030和821cm^-1吸收峰向低波数位移,其相应的振动方式分别为0-H伸缩振动、Si-Ob（基部氧）面内振动和FeO-H变形的振动,还原反应对Si-Oa（顶部氧）相互作用在1110cm^-1处产生的扇峰没有影响。结构铁的还原导致848cm^-1的吸收峰向较高能量方向转移,但在结构羟基完全重氢化后,Fe-OH振动在840cm^-1产生的吸收峰仍然保持不变,由于四面体和八面体薄层中间的压力减弱,Si-Ob振动能量随还原反应而降低。     

M+PF-6(M=Li,Na,K,Rb,Cs)直接接触离子对的结构和光谱行为

六氟硼酸锂是目前商品化锂电池广泛应用的锂盐之一．但该盐的溶解度有限,热稳定性差,容易发生分解,高浓度溶液的性质研究也较少,很难获得其直接接触离子对的有关信息．本采用量子化学和振动光谱相结合的方法,详细研究了M^ PF^-6(M=Li,Na,K,Rb,Cs)直接接触离子对的结构和光谱行为．     

无机苯二聚体(B3 N3 H6)2几何结构和结合能的MP2理论研究

采用从头算研究了无机苯二聚体(B3N3H6)2的几何结构和结合能.在MP2/6-311++G**电子相关水平上对(B3N3H6)2可能存在的π…π复合物、N(B)—H…π复合物及二氢键复合物进行了全自由度能量梯度优化.在优化构型基础上采用MP2/aug-cc-pVDZ方法计算了复合物的结合能,结果表明总能量的极小结构是B、N原子交错相对的平行堆积D3d构型,最不稳定的是B、N原子正对的平行堆积D3h构型.     

Yb:YAG晶体光谱的温度特性

通过测量不同温度下Yb：YAG晶体的吸收光谱和低温光谱发现,即使在低温下,Yb：YAG晶体也具有非常丰富的吸收带和发射带,这主要是由于Yb的4f电子所受屏蔽较少,易于与周围晶格产生较强的相互作用,并且YAG基质有非常丰富的声子振动峰,当两个Strak能级的间隔与晶格声子振动能量相匹配时,一个强的振动结构就会出现．Yb：YAG晶体低温下的选择激发荧光光谱进一步表明了Yb^3＋离子强的电子一声子耦合作用的存在．这种作用也导致了Yb：YAG晶体零声子线的温度展宽和线移．当温度从8K升温到300K时,零声子线从6．3cm^-1展宽到42cm^-1．随温度升高,零声子线逐渐红移,300K时,零声子线相对于8K时向长波移动了约8cm^-1．     

2-氨基乙醇振动频率及碱度的理论研究

运用B3LYP方法在6-311＋G（d,p）水平上对气相、水及四氯化碳溶液中2-氨基乙醇的构型稳定性、分子内氢键强度、振动频率及气相碱度进行了研究。计算结果表明,在气相中g′Gg′构型因具有分子内氢键而成为最稳定的构型。水溶液中2-氨基乙醇构型的稳定性决定于分子内氢键和羟基基团分子间溶剂化的综合作用。通过对振动模式的分析,表明随着构型能量的增加,各构型中C-O-H键弯曲和C-O键振动频率均蓝移,而O-H键振动频率红移;四氯化碳溶液中的振动频率和实验结果一致,计算结果表明G型2-氨基乙醇的气相碱度比T型的大。     

苯酚、1-萘酚和2-萘酚荧光光谱的量子化学研究

采用量子化学半经验方法RHF/AM1对苯酚、1-萘酚和2-萘酚这三种化合物进行了理论研究. 对各种化合物的构型优化表明, 分子具有较大的离域π键, 并且是完全的平面结构. 对化合物优化过后的构型进行了振动分析, 都未出现虚频率, 说明优化后的构型是比较合理的. 三种化合物的HOMO和LUMO之间的能量差ΔE分别为:9.513、8.120、8.224eV, ΔE较小, 离域电子容易激发. 在此基础上, 用CIS方法分别计算了它们的荧光光谱, 所得结果与实验值基本符合.     

氢键和π-π堆积构筑的二维超分子配合物[Cu2(phon)2(μ2-Cl)2Cl2]·DMF的合成和结构表征

利用1,10-邻菲啰啉-5,6-二酮(phon)与二水合氯化铜反应得到了超分子配合物[Cu2(phon)2(μ2-Cl)2Cl2]·DMF(1),并通过X射线单晶衍射、元素分析、红外光谱和紫外-可见光谱对它进行了表征.结果表明,配合物1中铜离子处于畸变的四方锥配位构型中,分子间通过C—H…Cl and C—H…O氢键和π-π堆积作用形成二维网络超分子结构.     

氢键和π-π堆积构筑的二维超分子配合物[Cu2(phon)2(μ2-Cl)2Cl2]· DMF的合成和结构表征

利用1,10-邻菲啰啉-5,6-二酮(phon)与二水合氯化铜反应得到了超分子配合物[Cu2(phon)2(μ2-Cl)2Cl2].DMF(1),并通过X射线单晶衍射、元素分析、红外光谱和紫外-可见光谱对它进行了表征。结果表明,配合物1中铜离子处于畸变的四方锥配位构型中,分子间通过C—H…Cl and C—H…O氢键和π-π堆积作用形成二维网络超分子结构。