癸硫醇分子伏-安特性的理论计算

在密度泛函理论基础上,利用弹性散射格林函数方法对癸硫醇分子的伏-安特性进行了理论计算,结果表明金-癸硫醇-金分子结费米能级约为-4.8 eV,费米能级附近的分子轨道均为局域轨道,对电子输运基本没有贡献,因此在低电压范围内通过分子结的电流很小,该结果与实验测量结果符合得较好.     

N-乙基咔唑树状分子的合成及光电性能

采用溴化反应和乌尔曼偶联反应合成了无定形N-乙基咔唑树状分子.运用密度泛函理论(TD-DFT),在B3LYP/6-31G(d,p)水平上,通过理论计算得到分子的HOMO能级为-5.16eV、LUMO能级为-1.59eV,与实验值非常接近.对N-乙基咔唑树状分子的光物理性能进行了研究,发现化合物在292nm处产生最大吸收峰,其最大发射峰在394nm处.利用循环伏安法对化合物的电化学性能进行了分析,发现N-乙基咔唑树状分子产生了可逆的双氧化峰,起始氧化势为0.74V.N-乙基咔唑树状分子的双光子吸收截面为13.86×10-50cm4.s.(photon)-1.     

一个新的氨基型氢键分子的激发态分子内质子转移的理论研究

运用密度泛函理论(DFT)方法,优化得到了2-(5′-氰基-2′-甲基氨基苯基)苯并噻唑(CN-PBT-NHMe)的N式构型的基态稳定结构.采用含时密度泛函理论(TD-DFT)方法,优化得到了CN-PBT-NHMe的N式和T式构型的第一激发态的稳定结构,并在相同理论水平下,计算了它们的吸收和发射光谱.此外,用TD-DFT方法还探讨了CN-PBT-NHMe发生激发态分子内质子转移(ESIPT)的反应机制.研究表明,CN-PBT-NHMe分子的最大吸收峰位于3.26eV,与可用的实验值(3.15eV)符合得很好.它的N式和T式结构的发射峰分别位于2.94和2.25eV,与实验上测得的双重发射峰(2.84和1.99eV)吻合得也很好.在紫外光的照射下,CN-PBT-NHMe分子被光激发到Franck-Condon区域后,它在第一激发态上会发生一个缓慢的质子转移反应,其反应的能垒高达0.33eV.这种缓慢的ESIPT反应是在实验上观测得到CN-PBT-NHMe分子发生双重荧光的主要原因.     

萘分子最高占据轨道和次最高占据轨道的电子动量谱学研究

利用高分辨率的第三代电子动量谱仪研究了萘(C10H8)分子的最高占据轨道1au和次最高占据轨道2b3u的电子动量谱,给出了外价轨道的电离能谱信息.实验在非共面对称几何条件下完成,入射电子的能量为1500eV加结合能.通过Hartree-Fock和密度泛函方法计算得到了萘分子1au和2b3u轨道的动量谱,理论与实验结果在低动量区(p<0.25a.u.)以外符合很好,低动量区的上翘现象应缘于扭曲波效应,将在下一步实验中证实这一推断.     

分子线的电子结构研究

分子通过硫氢官能团可以很强地吸附于金表面上,从而可作为连接体用于纳米电子学中的分子器件.本文利用密度泛函理论计算了分子的电子结构,讨论了温度对分子结构的影响,并利用轨道的扩展情况讨论了分子电子结构对分子线电导的影响.     

分子的电子结构对分子线电子输运性质的影响

分子通过硫氢官能团可以很强地吸附于金表面上，从而可作为连接体用于纳米电子学中的分子器件，利用密度泛函理论计算了分子结论，讨论了温度对分子结构的影响，并利用轨道的扩展情况讨论了分子电子结构及分子线电导的影响。     

钨酸钡电子结构的第一性原理研究

通过基于密度泛函理论(DFT)框架下广义梯度近似平面波超软赝势法,优化了晶胞的几何结构,计算了白钨矿结构的BaWO4基态的能带结构和电子结构;研究发现:BaWO4为直接带隙结构,带隙宽带为4.5 eV,费米面处的价带主要由W5p和O2p态上电子构成,导带主要是W5d和O2p;根据晶体场理论和分子轨道理论分析了钨酸钡晶体的分子轨道成键,其结果与计算得到的态密度图能较好吻合。关键词:     

Be_2、Mg_2和Ca_2分子高精度键能的量子蒙特卡罗研究

由于Be_2、Mg_2和Ca_2原子存在弱相互作用,尤其是Be_2分子中存在很强的电子关联效应使得精确计算它们的键能存在困难.通过采用量子蒙特卡罗方法和不同初始波函数对Be_2、Mg_2、Ca_2分子的键能进行高精度计算.使用此方法计算的Be_2、Mg_2、Ca_2分子的键能分别为946.97 cm~(-1)、447.3 cm~(-1)、1102.35 cm~(-1),与实验值相比差值仅为17.27 cm~(-1)、23.3cm~(-1)、0.35 cm~(-1).而在密度泛函的研究计算中使用不同的泛函计算的三个分子的键能与实验值之差可达596.4 cm~(-1)、149.5cm~(-1)、335.3cm~(-1).结果表明不同泛函的使用对密度泛函结果影响很大,且密度泛函得到的值与实验值有很大的差异,而量子蒙特卡罗方法计算充分考虑了电子关联效应,得到的结果更接近实验值.     

氟化并五苯分子光谱和激发态的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论(DFT)计算了氟化并五苯分子.在几何结构优化的基础上,对其进行频率分析得到了分子的红外光谱和拉曼光谱,并对谱线中的各峰值做了具体指认,同时得到了分子的HOMO-LUMO能隙2.02 eV,表明其是有机半导体材料.利用含时密度泛函理论(TDDFT)对其激发态计算,得到最低10个跃迁允许的单激发态,并分析了光谱的波长范围.     

典型轴手性D分子F被H取代的衍生物结构特性的理论研究

使用密度泛函理论的b3lyp方法,在b3lyp/6-31+g(d,p)理论水平上对D分子手性对映体D1的F被H取代的几种衍生物结构、红外振动频率、分子前线轨道进行了理论研究.结果表明:它们的解离产物及手型转变机制会不同;三种衍生物分子的HOMO和LUMO轨道,主要来源于骨架C原子p电子的贡献,F原子的p电子和手性C原子所在环上的H的s电子对前线分子轨道有很小的贡献.     

非均匀链状分子系统的密度泛函理论

提出了一个基于空穴相关函数的非均匀链状分子系统的密度泛函理论,其中,链分子是相切连接的柔性硬球链,并处于两块平行的无限大平板之间,其亥氏函数理想和剩余两部分组成,它们都是分子密度分布的泛函,其中剩余部分由链的空穴相关函数计算,在数值计算中应用了嵌入计算机分子模拟的方程求解方法,计算了三个链节组成的分子的密度分布,与ＭＣ数据吻合良好。     

气相丙酮分子与带电离子的低激发态特性

采用密度泛函理论中的B3P86方法,在6-311++G(d,p)基组水平上,优化气相丙酮分子及带电离子的基态稳定几何构型,并用含时密度泛函理论(TD-DFT)方法,研究气相丙酮分子和离子的低激发态特性.结果表明:随着分子获得电子数目的增加,体系能量逐渐增加;S1激发态能量与基态能量差值ΔE减小;分子荧光波长急剧增加;电子跃迁轨道数减少.     

苯乙烯的密度泛函研究

以苯乙烯为研究对象,采用密度泛函理论的B3LYP方法及不同基组,进行了分子结构优化.在此基础上,对其分子轨道、能级、最高占据轨道(HOMO)和最低空轨道(LUMO)、红外光谱(IR)和拉曼光谱(Raman)、核磁共振谱(NMR)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)进行了模拟计算.根据能级和分子轨道计算结果,主要讨论了苯乙烯的最高占据轨道(HOMO)和最低空轨道(LUMO)的特点;将红外光谱(IR)和拉曼光谱(Raman)、核磁共振谱(NMR)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)计算结果与实测值进行了对比,并对谱图数据进行了简要分析及讨论.     

OCS分子基态(X3A'''')的势能函数

应用群论及原子分子反应静力学方法推导了OCS分子的电子态及其离解极限,采用B3P86方法,在CC-PVTZ水平上,优化出OCS基态分子稳定构型为三重态的Cs构型,其平衡核间距RC-S=0.1768nm、RC-O=0.1179nm、∠OCS=122.9,°能量为-512.0405 a.u.。同时计算出基态的简正振动频率:对称伸缩振动频率ν(A′)=354.5cm-1,弯曲振动频率ν(A′)=633.5cm-1和反对称伸缩振动频率ν(A′)=1792.8cm-1。在此基础上,使用多体项展式理论方法,导出了基态OCS分子的全空间解析势能函数,该势能函数准确再现了OCS(Cs)平衡结构。     

HOC1分子基态（X^1A′）的分析势能函数

应用群论及原子分子反应静力学方法推导了HOC1分子的电子态及其离解极限,采用B3P86方法,在CC-PVTZ水平上,优化出HOC1基态分子稳定构型为单重态的Cs构型,其平衡核间距RH-O=0．0965nm、RCI-O=0．1692nm、∠HOC1=102．9°,能量为．536．5061a．u．．同时计算出基态的简正振动频率：对称伸缩振动频率V（A）=769．6cm^-1,弯曲振动频率V（A′）=1273．3cm^-1和反对称伸缩振动频率V（A′）=3805．8cm^-1．在此基础上,使用多体项展式理论方法,导出了基态HOC1分子的全空间解析势能函数,该势能函数准确再现了HOC1（Cs）平衡结构．     

量子拓扑方法对硫醇的定量构效关系研究

应用密度泛函理论(DFT),在B3LYP/6-31+G(d)水平上对20硫醇的分子结构进行几何优化和量化计算.将量子化学计算的部分结果引入分子的拓扑结构中,构建新型分子量子拓扑指数(QT),与计算所得的量化参数Gibbs自由能(G)、恒容摩尔热容(CV)一起描述硫醇的量子拓扑规律.QT指数不仅能有效地区分硫醇的分子结构,而且能较好的描述硫醇理化性质及色谱保留指数的变化规律.大部分所建模型的相关系数都大于0.99.本文对构建的模型采用留一法(LOO)进行验证,结果表明所构建的模型稳健、合理、有效,该方法有望在物质的QSPR/QSAR研究中得到广泛的应用.     

苯分子振动光谱的密度泛函理论研究

用5种常用密度泛函数理论法,MP2和HF两种方法计算苯分子的谐振频率,同实验结果进行了比较。HF、MP2两种方法的结果同实验数值相差很大,在5种DFT法中,BLYP得到结果最好,再现了实验观测的频率,在确定可测光谱的研究上,表明了BLYP计算是一个很有前途的方法。     

FiFCl基态分子的结构及其性质的研究

应用群论及原子分子反应静力学方法,导出了SiFCl分子的电子态及其离解极限,采用B3P86方法,在CC-PVTZ水平上,对SiFCl基态分子稳定构型优化为单重态的Cs构型,其平衡核间距RSi-F=0.1614nm,RSi-Cl=0.2092nm,∠αClSiF=100.5°,能量为-850.4488 u.同时计算出基态的简正振动频率为:对称伸缩振动频率(υA′)=256.9cm-1,弯曲振动频率υ(A′)=516.4 cm-1和反对称伸缩振动频率(υA′)=845.4cm-1.并在此基础上,作者使用多体项