4-羟甲基吡啶二聚体和三聚体氢键结构性质的理论研究

运用密度泛函理论B3LYP方法和6-311 G**基函数研究了4-羟甲基吡啶二聚体和三聚体氢键结构性质.构型优化和频率计算分别得到4个和2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-29.017和-61.142 kJ/mol.振动分析表明二聚体和三聚体存在典型的红移型氢键.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熵减小的非自发放热过程.     

三维超分子体系[Cd(C_6H_4O_2N)_2(H_2O)_4]的合成与晶体结构

合成并测定了一种新的三维超分子体系——[Cd(C6H4O2N)2(H2O)4]的晶体结构.该晶体属于三斜晶系,Pī空间群,a=6.4461(13),b=6.9332(14),c=9.4411(19)魡,α=94.75(3)°,β=104.70(3)°,γ=112.08(3)°,V=370.63(13)魡3,μ=1.518mm-1,Z=1,M=428.67,Dc=1.921g/cm3,F(000)=214,λ(MOKα)=0.71073魡,最终偏离因子R1=0.0405,ωR2=0.1236.该超分子体系的基本结构单元[Cd(C6H4O2N)2(H2O)4]中,Cd处于八面体的中心;各个结构单元之间通过氢键相互连接,形成无限伸展、层状结构的三维超分子体系.     

卤素阴离子与氨分子复合物分子间氢键的密度泛函理论研究

利用密度泛函理论(DFT)研究了卤素阴离子X-(X=F,Cl,Br,Ⅰ)与氨分子NH3复合物势能面上的稳定点,计算结果表明氨分子通过一个近似直线的单氢键结合到卤素离子上,优化的几何结构和自然键轨道(NBO)分析表明卤素离子X- (X=F,Cl,Br,Ⅰ)与NH3分子形成的复合物以离子偶极型(ion-dipole)分子的形式存在.     

基于氢键的超分子自组装研究进展

综述了氢键在寡聚酰胺体系、喹啉衍生物体系、吡啶酰胺体系、氨基苯甲酰胺体系、菲咯啉酰胺体系、芳香酰肼体系、吡嗪咪唑酰胺体系、尿基衍生物体系的自组装过程中所起的作用及氢键在分子自组装中的发展现状.氢键具有可逆性,基于氢键的超分子自组装体系具有组装的多样性和广泛性等特点,据此可以预测氢键对自组装体结构和性质的影响,为设计和合成出结构稳定、性能优异、可以自由调控的材料提供理论基础.     

儿茶素-腺嘌呤分子间相互作用的密度泛函研究

采用密度泛函理论的B3LYP方法,在6-31+G*基组水平上研究了儿茶素-腺嘌呤分子间相互作用机制,得到稳定的儿茶素-腺嘌呤复合物.计算结果表明氢键对于复合物的稳定性起着重要的作用,并且当复合物形成2个或更多的氢键时,氢键的数目、类型及强度共同决定着复合物的稳定性.通过研究发现,所有的氢键复合物进行基组重叠误差(BSSE)校正后的相互作用能为9.50~39.50 kJ/mol,相互作用能主要由氢键所贡献.振动分析显示,氢键的形成使相对应键的对称伸缩振动频率减小,说明这些复合物中形成的氢键都是正常的红移型氢键,与实验结果相一致.     

金属电极-原子线-金属电极体系密度泛函研究

分子轨道的空间扩展情况和原子线上电荷布居在实际上决定了分子器件的性质．本文对几种Al金属电极-原子线-Al金属电极体系进行了合理简化，构造出了类似单分子的模型，然后对模型使用分子动力学方法进行构型优化。进而对给出的几种优化结构使用密度泛函方法进行了计算．通过对HOMO和LUMO、HOMO和LUMO能隙以及HOMO和LUMO附近态密度分布定性分析，描述了体系电子结构和输运特性．结果显示。电极与原子线连接处的不同结构类型将会对体系的电输运性质产生较大影响．     

全氟己基苯甲酸－吡啶衍生物氢键复合物的理论研究

采用密度泛函理论在B3LYP/6－31＋＋G**水平上对全氟己基苯甲酸与吡啶衍生物形成1:1氢键复合物进行计算研究.结果表明,存在N…H－O氢键的复合物最稳定,氢键的形成使H—O的伸缩振动频率明显红移,经基组误差和零点振动能校正后的相互作用能为-41.91 kJ·mol-1.在标准压力和298.15 K下,全氟己基苯甲酸和吡啶衍生物通过N…H－O氢键形成复合物是一个放热的非自发过程.     

4-啶-3-甲酸构筑的三维Cu(Ⅱ)配合物及理论计算

采用水热法合成了一种新型配合物 ［Cu2(4,3-pybz)4(H2O)］n (1) (4,3-pybz = 4-吡啶-3-苯甲酸), 通过X-射线单晶衍射测定了晶体结构, 并用元素分析、红外光谱、热分析等技术对其进行了表征. 配合物1属单斜晶系, 空间群C2/c;晶胞参数为:a=1.2004(3) nm,b=1.52305(4)nm, c=2.23362(6) nm, β=95.94°, Z=4,V=4.06173(18) nm3,Mr=937.90,Dc= 1.694 Mg·m-3,F(000)= 2     

基于氢键作用结合的两个羧酸配体的超分子化合物

用羧酸配体合成[Co(H2O)6]·(BPC)·8H2O和氢键作用构筑的H3BTC·CH3OH两个化合物,并对其进行了单晶X-射线衍射结构测定。分子间通过氢键作用和苯环间的π-π作用形成三维超分子结构。     

4-吡啶-3-苯甲酸构筑的三维Cu(Ⅱ)配合物及理论计算

采用水热法合成了一种新型配合物[Cu2(4,3-pybz)4(H2O)]n(1)(4,3-pybz=4-吡啶-3-苯甲酸),通过X-射线单晶衍射测定了晶体结构,并用元素分析、红外光谱、热分析等技术对其进行了表征.配合物1属单斜晶系,空间群C2/c;晶胞参数为:a=1.2004(3)nm,b=1.52305(4)nm,c=2.23362(6)nm,β=95.94°,Z=4,V=4.06173(18)nm3,Mr=937.90,Dc=1.694Mg.m-3,F(000)=2072,GOF=1.089,最终偏离因子R1=0.0650.配合物1展现了一个(3,6)连接的三维网络拓扑结构,其中Cu(Ⅱ)作为六连接点,4-吡啶-3-苯甲酸配体分别三连接点和连接器.此外,利用B3LYP方法,在6-31G(d)基组水平上对化合物1进行几何构型优化,在此基础上,采用对称性破损(BS)方法研究了配合物的磁性,计算结果表明配合物1具有弱的反铁磁相互作用.     

帕拉米韦分子的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论(DFT)方法,在B3LYP/6-311+G(d,p)水平上对抗流感药物帕拉米韦进行了计算研究.优化得到了帕拉米韦分子的稳定几何构型,计算了分子的键长、键角、二面角等参数,并对其进行了自然电荷分析和前线轨道分析.以H2O为溶剂研究了溶剂效应对帕拉米韦分子空间结构的影响.理论模拟了帕拉米韦分子在气相和水溶液中的红外光谱,为进一步实验工作提供了理论信息.     

甲酸在超临界水中分解反应的密度泛函理论研究

采用密度泛函方法(B3LYP)在6-311+g(3df,2p)基组水平上研究了甲酸在超临界水中分解的微观反应机理.研究结果表明:甲酸在超临界水中的分解反应存在多条反应通道,反应历程复杂,其中通道R→IM1→TS4→IM4→TS5→P1和R→IM3→TS14→P2为主通道,分别对应甲酸脱羧反应和脱羰反应;H_2O作为催化剂参与了甲酸分解反应,使得脱羧反应和脱羰反应的反应势垒明显降低,促进了甲酸分解,且对脱羧反应的促进作用更为明显.利用传统过渡态理论,分别计算出2条主通道的速控步骤在压力为25 MPa、温度为700～1 500 K范围内的速率常数表达式分别为k1=4.68×1010 exp(-22 231.46/T)s-1和k2=5.34×1010 exp(-24 587.05/T)s-1.     

Density Functional Theory Study on the Addition Reactions of 4-methyl-benzaldoximes with Propene

The Michael addition reactions of Z and E 4-methyl-benzaldoximes with propene were investigated theoretically by DFT method at B3LYP/6-31G＊ level. The calculation results show that both addition reactions are concerted processes accompanied by the migration of hydrogen from the atom oxygen to carbon. Both products Z and E nitrones have dipolar charge distributions and activities. Z isomer is more favorable in the reaction due to the barrier is lower.     

几种醇类阳离子的密度泛函理论研究

用B3LYP方法及6—31G（d,P）、6—31＋G（d,p）、6—311G（d,P）和6—311＋G（d,P）基组,对若干醇类阳离子CH3OH＋、CH3CH2OH＋和CH3CH2CH2OH＋做了理论研究,优化了它们的电子基态的结构,计算了对应分子的垂直电离势（VIP）和绝热电离势（AIP）．结果表明,这些离子的对称性与对应分子相同;自然布居分析计算表明,这些离子的正电荷主要分布在各H原子上;B3LYP／6—3ll＋G（d,P）级别上计算的各分子的VIP值和实验值符合得很好．     

聚丙烯腈PAN结构链的密度泛函理论研究

在HF/STO-3g基础上,利用密度泛函B3P86方法,选用6-311g基组,对聚丙烯腈PAN的结构链进行了理论研究.在结构优化方面,主链CC平均键长0.154 1 nm,属于sp3型杂化.支链CC平均键长0.146 0 nm.CN平均键长0.115 7 nm.电荷分布方面,计算得出,主链C原子带较强的负电荷,N原子带负电荷,相对较弱.H原子带较强的正电荷,是和N原子相连的C原子所带正电荷的3倍多.最后分析了结构链的振动模式.     

AlN能带及态密度的密度泛函理论研究

文章采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势法计算了A lN晶体的能带结构和态密度曲线。研究表明,A lN的价带由-15.3eV－-12.3eV的下价带和-6.2eV－0eV的上价带区组成,价带顶出现三个子带：简并的重空穴、轻空穴和自旋-轨道耦合所分裂出来的劈裂带（距带顶0.2eV）;导带主要是由A l的3s、3p态电子和N的2p态电子构成的;理论预测A lN价带空穴具有大的有效质量;A lN是一种直接宽禁带半导体,带隙为4.7eV,比较起来该结果优于一些文献中的计算值。     

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。     

基于密度泛函理论对AgAu_n团簇结构及电子性质的研究

从第一性原理出发,利用密度泛函理论中广义梯度近似对AgAun(n=1～8)团簇几何结构和电子结构进行分析,得到了AgAun团簇最低能量结构及亚稳态结构.结果表明,当2≤n≤7时,AgAun团簇的基态结构为平面结构,可通过较小的团簇边戴帽一个原子生长而得,n=8是AgAun二元团簇由二维结构转变为三维结构的临界尺寸.综合AgAun团簇基态的平均结合能、二阶能量差分、垂直电离势及最高占据分子轨道与最低未占据分子轨道之间的能隙分析可知,n为奇数的AgAun团簇的稳定性相对较高,并且AgAu5团簇的稳定性表现突出.     

基于密度泛函理论对AgAun团簇结构及电子性质的研究

从第一性原理出发,利用密度泛函理论中广义梯度近似对AgAun(n=1～8)团簇几何结构和电子结构进行分析,得到了AgAun团簇最低能量结构及亚稳态结构.结果表明,当2≤n≤7时,AgAun团簇的基态结构为平面结构,可通过较小的团簇边戴帽一个原子生长而得,n=8是AgAun二元团簇由二维结构转变为三维结构的临界尺寸.综合AgAun团簇基态的平均结合能、二阶能量差分、垂直电离势及最高占据分子轨道与最低未占据分子轨道之间的能隙分析可知,n为奇数的AgAun团簇的稳定性相对较高,并且AgAu5团簇的稳定性表现突出.     

基于密度泛函理论的全氟辛烷磺酸质谱裂解规律研究

基于密度泛函理论的第一性原理,在B3LYP/6-31G（d, p）基组下,优化了全氟辛烷磺酸（PFOS）分子、准分子离子和各质谱裂解碎片离子的结构,获得稳定的几何构型,计算了PFOS分子电离前后的自然布局分析（NPA）电荷、电子密度差、键长、Mayer键级、键裂解能,并对重排离子的过渡态进行搜寻,进而推导出碎片离子在质谱裂解过程中的形成途径.计算结果表明,PFOS分子形成准分子离子后,分子结构中的SO₃^-最易失去,从而形成m/z 80的基峰,C₂F₅^-（m/z 119）,CF₂SO₃^-（m/z 130）,C₃F₇^-（m/z 169）,C₂F₄SO₃^-（m/z 180）和C₃F₆SO₃^-<...