分子中电荷分布的计算及其应用

用高斯函数的组合来拟合类氢原子轨道的平方，然后以此组合函数作为密度函数来拟合分子的密度基函数，由此设计计算高斯函数组合系数及指数的计算程序和计算分子电荷分布的计算程序，用该程序计算了一系列有机分子，得到了这些分子中各原子的电荷分布，进而求得了各原子上的净电荷。     

分子中电荷分布计算方案的研究

用类氢原子轨道的平方作为密度基函数，用最小二乘方法拟合分子的电子密度函数，得到分子中各原子上的电子布居和净电荷。密度基函数的用拟合自洽场计算得到的基态原子的电子密度函数的方法优化，当氢的密度基函数的指数取１时，分子中的氢原子分布了太多的电荷，为此，Ｈ原子的指数指数用拟合比分子的电子密度函数的方法优化。     

含磷有机大分子的电荷分布

以密度泛函理论和电负性均衡原理为基础，在原子－键电负性均衡方法的σπ模型中，利用最小二乘法，并结合自编程序，拟合确定了碳、氮、氧、氢以及磷等各种类型原子及相关化学键区域的参数；利用上述参数计算了一些含磷有机分子的电荷分布，并进行了讨论。     

PuN分子的结构与垂直电离势的理论计算

在Pu原子的相对论有效原子实势近似下，N原子用6—311G*全电子基函数，用密度泛函B3LYP方法计算得到PuN分子离子基态X^6∑^ ,PuN^ 分子离子基态X^5∑^ 和PuN^2 分子离子基态X^4∑^ 的结构与势能函数、力常数与光谱数据，并算出PuN分子的垂直电离势．     

NiO分子基态(X3∑-)的分析势能函数

运用Gaussian03程序,使用密度泛函(B3P86)方法,对O原子采用6-311+G*基组,对Ni原子采用收缩价基组LANL2DZ计算了NiO分子基态(X3∑-)的平衡结构和离解能,利用单点能计算的结果,采用正规方程组拟合Murrell-Sorbie函数,得出NiO分子的基态分析势能函数,并且计算出NiO分子的光谱常数ωe、ωeχe、Be和αe的值.     

NiO分子基态(X3∑-)的分析势能函数

运用Gaussian03程序,使用密度泛函(B3P86)方法,对O原子采用6-311+G*基组,对Ni原子采用收缩价基组LANL2DZ计算了NiO分子基态(X3∑-)的平衡结构和离解能,利用单点能计算的结果,采用正规方程组拟合Murrell-Sorbie函数,得出NiO分子的基态分析势能函数,并且计算出NiO分子的光谱常数ωe、ωeχe、Be和αe的值.     

NiO分子基态(X~3Σ-)的分析势能函数

运用Gaussian03程序,使用密度泛函(B3P86)方法,对O原子采用6-311+G*基组,对Ni原子采用收缩价基组LANL2DZ计算了NiO分子基态(X3Σ-)的平衡结构和离解能,利用单点能计算的结果,采用正规方程组拟合Murrell-Sorbie函数,得出NiO分子的基态分析势能函数,并且计算出NiO分子的光谱常数ωe、ωeχe、Be和αe的值。     

应用ab initio方法和ABEEMσπ模型研究含铝金属酶

应用原子-键电负性均衡方法中的σπ模型(ABEEMσπ模型),通过大量量子化学计算,拟合确定了含铝金属酶体系的ABEEMσπ参数.将这些参数应用到含铝金属酶大分子体系的电荷分布及Fukui函数的计算,结果显示,ABEEMσπ模型计算得到的电荷分布及Fukui函数与从头算和实验结论均有很好的一致性.还进一步计算分析了1L3R酶与丝氨酸结合前后的分子各区域的电荷分布,结果表明,Al 3+是1L3R酶的活性中心,根据结合后分子的Fukui函数可以得出丝氨酸会使1L3R酶的活性降低.另外,通过比较两者结合前后Al 3+的广义Fukui函数,证明了广义Fukui函数可用于该体系分子间反应活性的比较,同时也说明利用ABEEMσπ模型来预测含铝金属酶的抑制剂是可行的.     

NiO分子基态(X~3Σ-)的分析势能函数

运用Gaussian03程序,使用密度泛函(B3P86)方法,对O原子采用6-311+G*基组,对Ni原子采用收缩价基组LANL2DZ计算了NiO分子基态(X3Σ-)的平衡结构和离解能,利用单点能计算的结果,采用正规方程组拟合Murrell-Sorbie函数,得出NiO分子的基态分析势能函数,并且计算出NiO分子的光谱常数ωe、ωeχe、Be和αe的值。     

UC分子结构与势能函数

在U原子的相对论有效原子实势近似、C原子6-311G*全电子基函数下，用密度泛函B3LYP方法研究了UC分子基态和低激发态的结构与势能函数，导出了分子的力常数和光谱数据。结果表明，UC分子的基态电子状态为X^5∑，离解能2．1508eV。     

应用ABEEM_(σπ)模型研究非金属硼化物的电荷分布

通过大量量子化学计算,拟合确定了非金属硼化物体系模型分子的ABEEMσπ参数.将这些参数应用到ABEEMσπ模型中计算非金属硼化物模型分子的电荷分布,计算结果显示,ABEEMσπ模型计算得到的电荷分布与从头算计算的电荷分布都有很好的一致性.还计算了测试分子的电荷分布从而验证了ABEEMσπ参数的可转移性,电荷分布变化的规律是在BF3,BCl3,BBr3,BI3分子中B原子电荷逐渐减小,F,Cl,Br,I原子电荷逐渐增大.ABEEMσπ模型可以很好地应用于非金属硼化物的结构和性质的分析.     

用HMO方法研究有机络合剂的结构因素与原子吸收光谱增感效应间的关系

本文用HMO方法计算了一系列有机络合剂分子的量子化学参数。根据前沿原子的电荷密度Q及其与相邻原子间的键级P,考察了有机络合剂对钇原子吸收光谱分析的影响,提出了钇原子吸收光谱的相对吸光度分别与有机络合剂分子的Q和P的关系式,指出了增减PH_s与络合剂的电离常数有关。     

二氧化硅分子0001~0000跃迁带光谱的计算

利用我们计算所得的配分函数、将常温下的无转动跃迁矩平方近似为一常数并应用于高温和文献中的HermanWallis因子系数进一步编制程序,计算了二氧化硅分子0001~0000跃迁带从低温到高温的谱线强度,并且获得其模拟光谱图.在文献中,我们计算的配分函数值与高斯计算值及拟合值,不管是在常温还是高温下,符合都较好,这说明我们选择的模型是可靠的,可以用来进一步计算谱线强度;从获得的不同温度段的模拟光谱图也可以看出,我们的计算结果完全符合线性分子的谱带特征.这对进一步研究星际分子高温光谱的实验和理论都具有一定的参考作用.     

Be—Cr二元体系热力学优化

在评估现有文献实验相图数据的基础上,采用Calphad技术优化和计算了Be--Cr二元合金体系平衡相图.液相和端际固溶体相采用替换式溶体溶液模型,化学计量比中间化合物CrBe2和CrBe12采用Neumann--Kopp规则描述它们的热力学函数.利用优化所得的热力学参数计算相图,结果能很好地解释大部分实验数据.本工作还采用Miedema模型估算了中间化合物CrBe2和CrBe12的摩尔生成焓,并与热力学计算值比较,所得结果符合良好.     

运用高斯函数展开逼近原子核位势

本文提出用高斯函数展开的方法拟合原子核的光学位势．用变分的方法获得线性方程组．求解这组线性方程以确定高斯函数展开的各项的系数．这样的展开高斯函数能很好地符合原子核的位势．     

推/拉型螺烯的前线分子轨道和电子光谱研究

采用密度泛函理论B3LYP方法在6-31G(d,p)水平对一类推/拉型螺烯分子进行了几何结构优化,在得到稳定的分子构型后,用ZINDO/SCI方法计算了它们的前线分子轨道和电子光谱.结果表明,不同取代基和取代基的不同位置对分子的空间几何构型有一定的影响,HOMOs和LUMOs的分布特点说明该类分子有明显的电荷转移特征,通过优化设计不但可以提高非线性光学系数还可以增强这类分子的透明性.     

丙氨酸手性对映体分子轨道成分的基函数贡献

基于Mulliken,Stout Politzer和SCPA方法分别计算丙氨酸(Ala)手性对映体各前线分子轨道成分的基函数贡献. 结果表明： 用上述3种方法分别计算的第20条分子轨道成分的基函数贡献, 其中5号和9号基函数, 即描述1N原子2pz原子轨道的基函数贡献最大的结论一致; 各原子的2p原子轨道壳层对离核较近的分子轨道贡献有限; 对15~20号占据轨道的贡献较复杂, 其中1N,3C和5C原子的2p原子轨道壳层贡献的结果一致, 6C和10O原子的2p原子轨道壳层贡献差别较大.     

用EHMO方法计算AH_2型和AH_3型分子的MO能量相关图

本文采用EHMO(Extended Huckel Molecular Orbit)方法计算AH_2型和AH_3型分子的分子轨道能量相关图。在运算中将Pascal Dibout的QCPE256 EHMO原程序作某些修改后移植到PDP-11/45机上。对子BH_2,CH_2,BH_3和CH_3的分子轨道能量随键角的变化进行了系列计算,得出分子轨道能量随键角变化的相关图,其结果与分子轨道的成键理论完全符合,在理论上有一定的指导意义。     

应用三次自然样条函数计算二元系数活度系数

使用三次自然样条函数能够在微型电子计算机上由二元系数据迅速而且准确地计算出该二元系任意成份的活度系数。通过与数学模型计算结果对比,对具有正偏差的Cu-Fe系、具有负偏差的Fe-Ni系,与先具与正偏差继而又具有负偏差的Ag-Bi系进行检验。结果证实通过样条函数计算二元系任意成份的活度系数效果都很好。一般情况下在X=0.1—0.9范围内计算相对误差可小于5％。有时可小于1—2％.     

d、f电子过渡族原子的理论计算

利用电子关联效应和相对论效应的Hartree-Fock(HFR)自洽场方法(SCF),计算了核电荷数Z=1-122中性原子的nd(3≤n≤6)、nf(4≤n≤8)电子的轨道平均半径、束缚能、有效量子数和径向波函数。计算结果表明,随着原子序数Z的增加,中性原子的激发态d、f电子的轨道半径、束缚能、有效量子数在过渡族开始的原子发生了突然的减少,d、f电子波函数也发生了塌缩。