15种苯并咪唑类药物的密度泛函理论和含时密度泛函理论研究

通过采用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TDDFT)计算15种苯并咪唑类药物分子的量子化学性质。在DFT、TDDFT及B3LYP/6-31+G*组合条件下优化几何结构,确定其药物分子的最高占有轨道、最低未占据轨道、电子亲和性、电子亲电性和电负性等,探究各种因素对分子得失电子能力的影响,从而为今后苯并咪唑类药物结构性能和活性实验提供一定的理论依据。     

金属离子与DNA碱基对间相互作用的理论研究

在B3LYP 6-31G(d,p)水平,全优化Li+、Na+、K+、Cu+、Mg2+、Ca2+、Cu2+、Zn2+、Cd2+、Ba2+、Hg2+(Cd2+、Ba2+和Hg2+用有效实势(ECP)方法处理)与鸟嘌呤(G)-胞嘧啶(C)碱基对配合物的气相结构,通过相互作用能和能量分解分析得出配合物的稳定性顺序和内在规律以及其作用机制和影响因素;后采用Onsager模型,计算在水溶液(ε=78.39)中的单点能量,讨论溶剂效应对各配合物相互作用能及各能量分解项的影响.通过分析表明主族金属离子与GC碱基对间的作用以静电相互作用为主,而副族金属离子与GC对间相互作用中共价作用的成份较大,甚至还可能占主导作用,这可能是配合物间性质及变化规律差异的根源.电荷布居及轨道分析结果均与上述结论一致.     

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。     

密度泛函理论中的界限研究

自从密度泛函理论建立以来，它已经广泛、成功地应用于原子、分子、晶体等各个方面，然而严格的能量泛函至今还没有建立，因此界限研究就成为一种非常重要的研究方法，通过对密度泛函理论中的界限研究为寻找近似泛函和严格的泛函指明方向。近年来，密度泛孙理论中的界限研究在国际上非常活跃，文章对当今国际国内密度泛函理论中的界限研究的现状、所取得的重要进展作简要的综述。     

基于无轨道密度泛函理论的金属钠板系统能量泛函

使用OF-DFT计算了金属钠板的基态密度和功函数,并通过大量数值实验,确定了对于金属钠板获得准确基态性质所需的vW动能泛函.结果表明,金属钠板获得准确基态性质所需的vW动能泛函比重为0.4,该动能泛函比重能适用于不同的交换关联势.     

基于密度泛函理论和含时密度泛函理论下富勒烯B24N24光谱性质研究

本文在B3LYP/6-31g(d)基组水平上, 利用密度泛函理论(DFT)优化了B24N24团簇的几何和电子结构. 研究结果表明, 优化所得B24N24团簇的几何结构对称性分别为S4、C2、S8和O;在基态稳定结构基础上, 得出其输运性质, 既非p型输运材料, 亦非n型输运材料, 即不具有输运性质;在优化好的基态结构基础上, 又研究了它的红外和拉曼分子振动谱, 四种团簇的红外-拉曼振动谱的振动强度排序均为O>S8>S4>C2;随后采用含时密度泛函理论(TDDFT),同样在B3LYP/6-31g(d)基组水平上, 计算了这四种物质在CH2Cl2溶剂中的UV-Vis吸收谱特性, 研究表明跃迁能级数量越多,吸收谱振动强度越强, 并且这些分子的紫外-可见吸收谱的振动强度排序为S4>C2>S8>O.     

氟代甲烷结构的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论（DFT）中的B3LYP方法对甲烷及氟代化合物的结构（采用6-31G（d,p）基组）作了计算,并与MP2方法计算值以及实验值比较,对C-H键、C-F键的键集居进行了分析,结果符合较好.     

天然MnSOD活性中心的密度泛函理论研究

本文用密度泛函理论对天然MnSOD的活性中心进行了计算,从电子组态、前线分子轨道、Mulliken重叠布居和NBO分析等方面解释了天然MnSOD的活性,为MnSOD模拟化合物的分子设计提供了理论依据。     

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。     

多氯代苯胺亲电取代定位效应的密度泛函理论计算

采用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,在6-311G**基组水平上计算多氯代苯胺脱氯加氢反应中苯环上各C原子电荷分布和亲电取代σ配位化合物能量的变化,研究多氯代苯胺脱氯加氢合成3,5-二氯苯胺反应的定位效应.结果表明:多氯代苯胺邻、对位C原子电荷数和σ配位化合物能量明显小于间位C原子的电荷数和σ配位化合物能量,邻、对位会优先发生脱氯取代反应,即理论上朝着生成3,5-二氯苯胺的方向进行.     

壳聚糖对镧系金属离子吸附性的研究

壳聚糖分子中含有活性基团－ＮＨ２和－ＯＨ,可使其与金属离子形成稳定的配合物．研究了壳聚糖对镧系金属离子在不同浓度,不同时间的吸附性,测试手段辅以电感耦合等离子体原子发射光谱法（ＩＣＰ－ＡＥＳ法）．实验结果表明,壳聚糖对镧系金属离子均有吸附性,吸附序列为Ｎｄ３＋＞Ｌａ３＋＞Ｓｍ３＋＞Ｌｕ３＋＞Ｐｒ３＋＞Ｙｂ３＋＞Ｅｕ３＋＞Ｄｙ３＋＞Ｃｅ３＋,并且吸附作用受离子浓度和反应时间的影响．     

有机小分子、离子芳香性的密度泛函研究Ⅱ.芳香性与磁性材料设计

在B3LYP水平、6－31＋G（d）基组上分别计算了单重态和三重态4nπ电子的有机轮烯离子C5H5^＋和C6H6^ 的芳香性和构型。根据几何、能量和磁性判据，发现4nπ电子轮烯单重态具有反芳香性，而三重态具有芳香性，且其三重态能量比单重态能量低。因此具有Dnh对称性的4nπ电子轮烯可以提供基态具有未成对电子的顺磁中心，用于分子基磁性材料的合成。     

壳聚糖复合物对污水中金属离子的吸附研究

将壳聚糖(CTS)与自制的丙酮酸化壳聚糖(P-CTS)、巯基化壳聚糖(CTS-SH)作为吸附剂,研究了不同吸附剂对污染水体同一金属离子的静态吸附和动态吸附及对混合金属离子的竞争吸附.分析了pH值、温度、吸附时间对吸附量的影响,研究了流速对动态吸附和脱附的影响及洗脱剂、活化剂对吸附剂复原的作用.为用壳聚糖复合物(CTS-X)清除污染水体中金属离子作了基础研究.     

磷杂烯及其相关化合物的密度泛函计算研究

在B3LYP／6-311 G(d，p)、B3LYP／6-311 G(3df,2p)、B3P86／6-311 G(3df,2p)水平优化得到了亚胺、磷杂烯、硅亚胺和磷杂硅烯以及相应的质子化正离子的平衡几何构型．用优化的几何构型在B3LYP／6-311 G(d，p)//B3LYP／6-311 G(d，p)水平计算了标题物的旋转势垒．在B3LYP／6-311 G(d，p)//6-311 G(d，p)，B3LYP／6-311 G(3df,2p)//B3LYP／6-311 G(3df,2p)，B3P86／6-311 G(3df,2p)//B3P86／6-311 G(3df，2p)水平计算了标题物的质子亲和能(E)、质子化反应自由能增量(AG298^θ)和质子化反应的焓变(△H298^θ)．计算结果表明标题物有强的π键和负值较大的质子亲和能、△G298^θ、△H298^θ，有稳定的质子化正离子产物．计算的旋转势垒说明标题物分了中Ⅰ的π键最强，Ⅲ的π键较弱．     

锗亚胺及其相关分子的密度泛函计算研究

在B3LYP/6-311++G(d,p)、B3LYP/6-311++G(3df,2p)和B3P86/6-311++G(3df,2p)水平优化计算了锗亚按、磷杂烯、磷杂锗烯和砷杂硅烯以及标题物质子化正离子的平衡几何构型.用优化计算的平衡几何构型,在B3LYP/6-311++G(3df,2p)//B3LYP/6-311++G(3df,2p)计算了各标题物的旋转势垒.在B3LYP/6-311++G(d,p)//B3LYP/6-311++G(d,p),B3LYP/6-311++G(3df,2p)//B3LYP/6-311++G(3df,2p)和B3P86/6-311++G(3df,2p)//B3P86/6-311++G(3df,2p)计算了各标题物的质子亲和能,质子化反应自由能(ΔG 298)和质子化反应的焓变(ΔH 298).计算结果表明标题物有较强的π键和负值较大的质子亲和能、ΔG 298和ΔH 298,有稳定的质子质子化正离子产物.计算的旋转势垒标表标题物分子有比较强的π键,质子化正离子的π键比对应的中性分子强.     

密度泛函理论研究琥珀酰苯胺和联丁二酰亚胺

通过HF/3- 2 1G从头计算求得琥珀酰苯胺 (PHSIM)和联丁二酰亚胺(BSIM )的内旋转位能曲线 ,在密度泛函理论B3LYP/6 - 31G 水平对能量极小点所对应的稳定构型进行全优化 ,并作集居数分析、自然键轨道分析和简正振动分析 ,获得它们的几何构型、电子结构、红外光谱和热力学性质。结果表明 ,PHSIM和BSIM均以非平面构型存在 ,前者分子中五员环和六员环之间的夹角约为 4 3°;后者的 2个五员环平面相互垂直。它们分子中羰基伸缩振动带均分裂为 2个 ,在PHSIM中为 1 74 0cm-1 、1 795cm-1 ,而在BSIM中为 1 773cm-1 、1 80 2cm-1 ,且低频带的振动强度远大于高频带。由振动频率计算了标题物在 2 98～ 80 0K温度范围的热力学函数 ,通过原子化反应由B3LYP能量估算了它们的标准生成热     

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.     

羟基磷灰石生物材料的第一原理计算

通过密度泛函理论计算来研究原子尺度羟基磷灰石晶体结构和电子结构,结果表明,羟基磷灰石为P63空间群六方单胞,点阵参数为a=0.9302nm、b=0.9303nm、c=0.6770nm,α=90°、β=90°、γ=120°.单胞总态密度主要是由各原子s,P,d电子态组成,费米能级主要是氧的2p4轨道的贡献,表明单胞结构中氧的2p电子最活泼,将优化后结构的衍射图谱和实验衍射图谱进行了比较,匹配较好.     

不对称Simmons-Smith反应的密度泛函研究

用密度泛函方法研究了Zn催化二氯甲烷和二碘甲烷分别与(3Z，2S)戊3-烯-2-醇反应的机理．计算表明，反应是吸热的．产物手性的决定步骤是环丙烷化．二碘甲烷与(3Z，2S)戊3-烯-2-醇的反应具有明显的对映选择性．其反应显著快于二氯甲烷与(3Z，2S)戊3-烯-2-醇的反应．