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.     

密度泛函理论和从头算比较研究C78分子的静电势

根据Hartree-Fock和混合密度泛函B3LYP理论,用6-31G*基函数研究了C78富勒烯分子的静电势,比较了两种计算方法计算得到分子静电势值的大小,静电势图形和静电势差值曲线,分析了富勒烯的电子相关效应.     

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。     

密度泛函理论和从头算比较研究C78分子的静电势

根据Hartree-Fock和混合密度泛函B3LYP理论,用6-31G*基函数研究了C78富勒烯分子的静电势,比较了两种计算方法计算得到分子静电势值的大小,静电势图形和静电势差值曲线,分析了富勒烯的电子相关效应.     

金属—苯配合物的密度泛函理论研究

用密度泛函理论（ＤＦＴ／ＢＬＹＰ）在６－３１Ｇ基组水平上研究了金属原子－苯与离子－苯配合物的气相电子转移过程,得到了Ｍ（Ｌｉ,Ｎａ,Ｍｇ）－Ｃ６Ｈ６和Ｍ＾＋－Ｃ６Ｈ６络合物以及它们之间电子转移过程中的先驱络合物的最优几何构型和电子结构。同时利用线性坐标确定了过渡态的结构。结果表明：ＤＥＴ方法计算得到的单体即原子（离子）－苯的构型同ＭＰ２结果较为一致。通过分析过渡态及单体的原子上的电荷分布,对电子转     

低取代二苯并并四苯的合成及性能研究

以傅克酰基化反应、串联的Aldol-Michael反应及Pd-催化的脱卤化氢环化反应为关键步骤,合成了低取代的二苯并并四苯衍生物(DBN).通过 1H-NMR位移值随浓度改变而改变的方法测定了DBN在溶剂中的聚集效应,通过紫外吸收及荧光放射光谱的测定分析了DBN的发光性能.     

密度泛函理论研究碳纳米管对苯、萘和蒽的吸附作用

碳纳米管和苯、萘、蒽通过非键相互作用形成复合物。对碳纳米管与苯、萘、蒽相互作用的不同取向进行了研究,构建了PA、PB、TA和TB四种模型,应用PBE密度泛函方法,在DZP水平下对碳纳米管CNT200和苯、萘、蒽进行几何结构优化。计算结果表明PB构型相对最稳定,其相互作用能△E_(int)分别为-7.62、-10.78、-14.46kcal/mol,作用距离分别为3.30(?)、3.46(?)和3.46(?)。计算结果表明碳纳米管可以有效的吸附苯、萘和蒽。     

对多氯代二苯并-对-二噁英的定量结构色谱保留时间的理论研究

采用密度泛函理论的B3LYP方法和分子连接性指数理论,计算了氯代二苯并-对-二噁英的结构参数,并用逐步回归分析建立了相应的QSRR模型.所建模型计算值和观察值的相关系数分别为0.944和0.936,标准偏差分别为0.299和0.464,模型具有良好的稳健性和预测能力,交互验证系数分别为0.818和0.79。比较得出量子化学方法所建模型的性能更好.     

密度泛函理论研究S2FH的构型及其异构化反应

采用量子化学中的密度泛函理论B3LYP方法,在AUG cc PVQZ水平上全优化得到了FSSH线型和SSFH 分叉型2种异构体的平衡结构.对可能发生的分子内原子迁移过程的过渡态进行了考察,并进行了振动分析和内 禀反应坐标(IRC)的计算,证实了过渡态的正确性.计算结果表明,线型的FSSH为稳定构型.同时,采用统计热 力学及过渡态理论,研究了2种平衡结构之间相互转化的热力学和动力学性质.根据计算结果,无论是F迁移还是 H迁移,分子内的原子迁移都需要较高的活化能,并且迁移速度较慢.     

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。     

镍原子链磁性质的第一原理计算

采用基于密度泛函理论的第一原理方法,研究了自由空间中的一维镍原子链的结构稳定性和电子性质.计算结果发现,镍的线性和平面之字型一维链式结构和体金属镍一样,基态都表现出铁磁性,并且从三维的金属镍到二维平面之字型结构链再到一维线性原子链,体系磁性逐渐增强.通过对两种原子链态密度的分析发现,在低维状态下镍原子链不管是直线链还是之字型结构都有很高的自旋极化率,说明一维镍原子链在自旋电子器件方面有潜在的应用前景.     

高压下CaSiO_3钙钛矿的从头算研究(英文)

利用考虑声子效应的准谐近似Debye模型势结合基于密度泛函理论的平面波赝势方法,研究了高温高压下CaSiO3钙钛矿的热力学性质.在常温常压下CaSiO3钙钛矿的状态方程与实验结果吻合得很好.获得了压强上升到150GPa,温度上升到2000K时CaSiO3钙钛矿的热力学参量体积模量、热膨胀和热容与温度和压强的关系.     

一种不对称DFT算法及其应用

为了得到良好的统计特性,DFT(离散傅里叶变换)算法要求时域采样点数N足够大,但N越大计算量也越大.针对电力系统谐波分析中谐波次数远小于时域采样点数的特点,提出一种适用于电力系统谐波分析的不对称DFT算法,并从理论上论证了不对称DFT算法给出的结果正好是谐波系数的最小二乘估计.同时研究了不对称DFT算法在电力系统谐波分析中的应用,研究结果表明,不对称DFT算法不仅计算量比标准FFT算法少,而且统计特性也十分优良.     

取代肉桂酸异构体的稳定性和二阶非线性光学性质的DFT研究

采用量子化学B3LYP/ 6-31G*方法对6种取代肉桂酸异构体分子的几何构型进行优化,通过计算比较了其稳定性、前线分子轨道和二阶非线性光学(NLO)系数.结果表明:肉桂酸异构体分子Ⅰ-Ⅵ中,-NH2和-NO2与甲氧基处于间位的异构体最稳定;前线分子轨道能级差顺序为ΔEg(Ⅰ) >ΔEg(Ⅱ)>ΔEg(Ⅲ)和ΔEg(Ⅳ)<ΔEg(Ⅴ)<ΔEg(Ⅵ);6个肉桂酸异构体分子的|βμ|值与典型共轭有机分子相似,表现出良好的二阶NLO活性.由于甲氧基与引入基团的给、吸电子性质相互作用,-NH2和甲氧基处于邻位的异构体二阶NLO系数最大,而-NO2和甲氧基处于对位的异构体二阶NLO系数最大.     

DFT的扩展及快速Prony算法

介绍了 Ｐｒｏｎｙ算法及其优缺点。对 ＤＦＴ作了扩展，得到在单位圆内的各同心圆上 做Ｚ变换的快速算法，并利用扩展的ＤＦＴ提出了一种快速的Ｐｒｏｎｙ算法，改进了现有 Ｐｒｏｎｙ算法存在的计算速度慢、所占内存大、且涉及复矩阵运算的问题。从理论上作了 论证并用仿真信号和实际生物医学信号证实了方法的可行性和快速性。     

1-(2,3,4-三羟基苯亚甲基)-4-羟基氨基脲结构与性能的DFT研究

采用DFT方法在B3LYP／6-3lG水平上,对1-(2,3,4-三羟基苯亚甲基)-4-羟基氨基脲(THBMHNU)的电子结构进行了量子化学计算,给出了分子的几何构型和原子的净电荷值、键级和前沿分子轨道特征(组成、能级与轨道电子密度)等参数．初步探讨了分子的电子结构与抗癌活性间的关系,结果表明该分子整体呈非平面构型,仅具C1对称性;分子中除有-NHCONHOH药效团外,尚可能有一附加药效团-三羟基苯亚甲基;分子中的所有O原子及C2、C5原子等都很可能是与酶RR发生作用时的活性位点．     

密度泛函算法中基组效应对SiOSi链节的结构、能量和非共价键作用的影响

以二硅氧烷（H3 SiOSiH3）为聚硅氧烷中SiOSi骨架的模型分子,以它与水分子形成1∶1氢键复合物作为Si-OSi骨架参与非共价相互作用的模型分子,对二重裂分基组6-31G和三重裂分基组6-311G与不同极化函数和弥散函数组合下对二硅氧烷的几何结构、SiOSi线性化能垒及其非键相互作用的预测能力进行了测评。以B3LYP算法来测试基组效应对几何结构和SiOSi线性化能垒的影响,以PBE1PBE算法来考查基组对非共价相互作用的影响。结果表明：1）二硅氧烷的几何结构与线性化能垒对角动量的依赖性较强,至少要使用（3df ,p ）以上的角动量才会达到收敛;2）二硅氧烷的非共价相互作用同样也要使用（3df ,p）以上的角动量才会达到收敛,同时需要包含零点校正能才能得到合理的结合能,但基组叠加效应对结合能的影响则可忽略。     

Al-Zr二元合金的第一原理计算

采用基于密度泛函理论的第一原理方法,计算了Al-Zr二元合金系金属间化合物的晶格常数、体弹性模量和形成焓,计算结果与已有的实验值和其他理论结果符合得很好.     

三种六元杂环化合物的吸收光谱的密度泛函理论计算

利用Gaussian98密度泛函理论(DFT)计算程序B3LYP方法,在6-31G(d,p)水平上对三种六元杂环化合物,进行几何构型优化及其振动分析。在此基础上,用单激发组态相互作用(CIS)方法计算了分子轨道组合系数和三种物质的吸收光谱。计算结果表明:三种化合物分子内部HOMO到LU-MO电子跃迁,哒嗪的电子是由杂原子N向C原子转移,而吡嗪和嘧啶电子转移方向刚好相反;计算所得光谱数据与实验结果吻合较好。     

反式辣椒素结构的Ab Initio理论研究

目的研究反式辣椒素(trans-capsaicin)基态、激发态、一价阳离子以及一价阴离子的理论计算结果,分析结果与性质之间的关系,揭示其抗氧化性本质。方法利用HyperChem软件,采用Ab Initio方法,选择3-21G基组对反式辣椒素基态、激发态、一价阳离子以及一价阴离子分别进行计算,并对计算结果中分子能量、轨道以及能级(特别是前线轨道能级)、键长、键级、电荷分布等进行分析。结果计算结果表明,反式辣椒素作为一种抗氧化剂,关键可能是失去基态HOMO中的成键电子,对于反式辣椒素分子稳定性带来的影响最小,能量升高仅有2.38 eV,如果将MP2考虑在内也只有3.11eV;同时将质子论与供氢体对辣椒素抗氧化性的解释,最终归于前线轨道中的电子转移。结论辣椒素作为一种抗氧化剂得到广泛使用,很可能与其HOMO失去成键电子,所需能量最小有关。