氯代1,3,5-三嗪与卤素离子非共价键相互作用的理论研究

在MP2/aug-cc-pVDZ计算水平上研究了氯代1,3,5-三嗪与卤素离子复合体系C3N3H2Cl.X-(X=F,Cl,Br,I)的氢键、卤键、π相互作用和电荷转移复合物结构和强度.计算显示这些相互作用强度顺序均表现为F->Cl->Br->I-.C3N3H2Cl.X-体系的氢键和卤键强度大于C6H5Cl.X-体系氢键和卤键强度.F-的各相互作用强度相差较大,而Cl-,Br-,I-的氢键、π相互作用和电荷转移作用强度相近,并且明显大于卤键强度.     

BeH_2…HY(Y=CH_3,C_2H_3,C_2H,CN,NC)双氢键的理论计算

选择BeH2…HY(Y=CH3,C2H3,C2H,CN,NC)体系进行系统研究,探讨双氢键相互作用的H…H距离的关系以及双氢键体系结构之间的变化规律,使双氢键体系系统的理论研究能为人们进一步揭示H…H相互作用的本质提供更多更详实的证据.     

铀酰-Salophen与四氢吡咯之间氢键的量子化学研究

基于密度泛函理论(DFT)计算方法,对铀酰-Salophen与四氢吡咯及水分子之间形成的氢键进行了理论计算及分析.结果表明体系1和体系2中的氢键键长都小于0.228 nm,键角都在160°~178°之间,体系1中Salophen的O_1与四氢吡咯上的H_1之间的氢键相互作用能EHB=-10.658 k J/mol,在体系2中铀酰的O_3与四氢吡咯上的H_3及O1与H1之间的氢键相互作用能分别为EHB=-7.989 k J/mol、EHB=-11.114 k J/mol,铀酰-Salophen中的C-O和U=O均可与四氢吡咯形成氢键,且C-O…H-N稳定性大于U=O…H-N.     

用赝势从头计算法研究一氧化碳与卤化氢形成的氢键

利用Barthelat提出的赝势价轨道从头计算方法研究了氢键络合物OC…HX(X=F,Cl,Br,I).根据氢键键能及各分量的大小得到了OC与HX问相互作用能随不同卤原子的变化规律.此外,还用微扰组态相互作用法(MP2及MP3)对OC与HF之间的相互作用能做了进一步计算,证实了OC…HF体系比CO…HF体系更为稳定.     

腺嘌呤与水分子相互作用的理论研究

应用在密度泛函理论和电负性均衡原理基础上发展起来的原子-键电负性均衡方法（ABEEM），并融合进分子力场中，对比从头计算方法，研究了腺嘌呤（adenine）-水体系中氢键的相互作用，计算了腺嘌呤1水复合物的各种性质，如：优化的几何构型、结合能、稳定性等．揭示了腺嘌呤1水复合物稳定存在的构型是环状的双氢键形式，即水分子与腺嘌呤相互作用时，同时作为受体和供体与腺嘌呤的氢原子和氮原子形成氢键．同时，通过对腺嘌呤1水复合物能量的计算，找到了腺嘌呤与水结合的最优几何位置．计算结果表明，我们的方法和从头计算及实验结果相比有很好的一致性，验证了我们模型的合理性和参数的可靠性．     

酰胺类动力学抑制剂在水合物体系中形成氢键从头计算

对含有动力学抑制剂的水合物体系中的氢键,应用量量子化学MP2从头计算方法在6-31G（d）的基组水平上进行几何优化,计算了水分子之间和抑制剂与水分子之间形成的氢键键长、电子密度和相互作用能,从量子化学角度探讨了水合物动力学抑制剂的作用机理．计算结果表明动力学抑制剂与水分子形成的氢键明显强于水分子之间形成的氢键,抑制剂通过与水分子形成氢键阻止了水合物进一步生成．     

C6H5O─H…X分子间氢键的理论研究

在B3LYP/6-311++G(3df,2p)理论水平上,对C6H5O─H…X(X=H2O、HCOH、CH3COCH3、NH3、CH2NH、HCN)氢键体系进行几何结构优化与振动频率计算,利用计算所得的稳定构型,在相同基组水平上进行自然键轨道(NBO)分析,同时应用AIM 2000程序计算6个复合物中氢键临界点的拓扑参数.结果表明,C6H5O─H…X体系存在较强的O─H…O与O─H…N氢键,氢键的形成使H─O伸缩振动频率明显红移.氢键相互作用的稳定化能主要来源于O、N原子的孤对电子和电子受体C6H5OH中参与形成氢键的O─H反键轨道相互作用.AIM分析得到C6H5O─H…X复合物中氢键相互作用以静电作用占主导地位.     

C6H5X·Y-（X，Y=F，Cl，Br，I）中氢键和卤键的理论研究

通过MP2／aug—cc—pVDZ理论方法计算研究了C6H5X·Y-（x,Y=F,Cl,Br,I）体系中的氢键和卤键．计算表明所有的卤代苯都能与卤素离子形成氢键相互作用,氢键强度顺序为：C6H,F〈C6H5C1〈C6H5Br〈C6H5I;F-〉Cl-〉Br-〉I-．C6H5Cl,C6H5Br,C6H5I能与卤素离子形成卤键相互作用,卤键强度顺序为：C6H5Cl〈C6H5Br〈C6H5I;F-〉Cl-〉Br-〉I-．分析结果可以发现体系中的卤键强度差异要大于氢键,说明在此体系中卤键具有比氢键更大的选择性．     

C6H5X·Y-（X,Y=F,Cl,Br,I）中氢键和卤键的理论研究

通过MP2/aug-cc-pVDZ理论方法计算研究了C6H5X.Y-(X,Y=F,Cl,Br,I)体系中的氢键和卤键.计算表明所有的卤代苯都能与卤素离子形成氢键相互作用,氢键强度顺序为:C6H5FCl->Br->I-.C6H5Cl,C6H5Br,C6H5I能与卤素离子形成卤键相互作用,卤键强度顺序为:C6H5ClCl->Br->I-.分析结果可以发现体系中的卤键强度差异要大于氢键,说明在此体系中卤键具有比氢键更大的选择性.     

基于氢键的超分子自组装:缔合方式及稳定性

氢键是自然界中最基本的分子间弱相互作用力之一,其强度适中、具有方向性和饱和性,是构建超分子自组装体系的理想推动力.在65篇文献的基础上综述了基于氢键的超分子组装体系的缔合方式及其稳定性影响因素,为设计结构稳定、可自由调控的超分子自组装体系提供理论基础.     

超临界甲醇的分子动力学模拟

本文采用分子动力学（MD）方法对超临界甲醇体系结构性质和动力学性质进行了模拟研究．结果表明,在超临界条件下甲醇体系因密度涨落存在分子聚集现象,且在低密度区域更明显．与常温常压条件下相比甲醇分子间的氢键作用明显减弱,结构变得松散,分子极性大大降低,自扩散系数上升了十几甚至几百倍．随着压强的增大,甲醇分子间的氢键作用增强,扩散系数减小;随着温度的升高,甲醇分子间的氢键作用减弱,自扩散系数增大,且在接近临界压力时、自扩散系数随温度的变化幅度更大．     

氢键作用的研究进展

氨键是重要的分子间相互作用,可以对物质的许多物理化学性质产生重要影响。本文从氢键的定义、类型、特征等方面给予重点介绍,氢键将在人类生活生产和科学研究中发挥的作用会越来越重要。     

卤键的研究进展

卤键是一种类似氢键的非共价键分子间相互作用,在晶体工程、超分子化学、高值材料、药物设计等领域发挥着重要作用,目前引起科学界的广泛关注.笔者主要综述了卤键的通性、研究内容和进展,展望了卤键的应用前景.     

系列Con+配合物中奇妙的氢键网络

采用水热合成反应, 合成了系列含有多种氢键网络的Con+ 配位化合物 [Co(C4H13N3)2]2*[C6H2(COO)4]3/2*8H2O (1); [Co(phen)(H2O)3]*[C6H2(COO)4]1/2*H2O (2); [Co(C3H4N2)6](NO3)2 (3).对各化合物的单晶进行了X光衍射分析,结果表明,在每个化合物中存在多种氢键,使化合物晶体构成了无限伸延的三维网络结构,形成了广义上的超分子.经对比研究讨论了各化合物中不同类型氢键及其在结构中的作用.     

肌醇和水弱相互作用的理论研究

采用DFT方法,在6-31G,6-31G（d）,6-31＋G（d）,6-31＋＋G（d,p）基组水平上,对肌醇与水分子之间的相互作用进行了研究,找到7种稳定结构：一种单氢键结构、五种双氢键结构和一种三氢键结构．在此基础上计算了络合物在不同基组水平上的相互作用能,并对其进行了基集超位误差（BSSE）校正和零点振动能（ZPVE）校正．此外,采用Onsager溶液反应场模型,在6-31＋G（d）基组水平上,对络合物的构型及相互作用能进行研究,发现溶剂化使络合物的结构及相互作用能发生了改变．     

碱基与氨基酸二肽间的氢键相互作用

对于碱基-蛋白质之间的相互作用,氢键的形成及断裂起着重要的作用.选取7种氨基酸二肽和3种碱基,以它们之间形成单根氢键的体系为研究对象,在ab initioB3LYP/6-311++G(d,p)水平下进行结构优化,MP2/6-311++G(d,p)水平下进行能量的计算.同时应用ABEEMσπ/MM方法优化结构和计算能量.通过改变氢键相互作用区域的静电相互作用参数kH-bond和形成氢键的氢原子与其受体原子的孤对电子之间距离Rlp,H来拟合函数kH-bond(Rlp,H).用所得函数对选取的复合物进行结合能计算,其结果与ab initio方法所得的结果符合的很好.     

乙炔加氢反应的量子拓扑研究

基于ＵＨＦ在６－３１Ｇ基组水平上确定的ＩＲＣ途径，在此ＩＲＣ途径上选择部分构型作电荷密度拓扑分析研究。研究结果表明乙炔加氢反应是一协同的非同步反应，Ｈ－Ｈ键的生成早于Ｃ－Ｈ键的新型。但Ｃ－Ｈ键的断裂速度较快，在反应进程ｓ＝０时，已由共价相互作用变为弱的闭壳层相互作用。而Ｈ－Ｈ键在反应进程ｓ＝－０．４时，已由闭壳层相互作用变为共价相互作用。     

氢键在构建超分子[Cu（C6H4N02）2（H20）3·H2O]中的作用

采用水热合成反应,合成了含有多种氢键网络的Cu(Ⅱ)的配合物[Cu(C6H4NO2)2(H2O)3·H2O]. 对配合物的单晶进行了X光衍射分析. 结果表明, 在化合物中存在着3种氢键,使化合物晶体构成了无限延伸的三维网络结构,形成了超分子. 晶体结构数据 晶体属三斜晶系, 空间群为 P1, 晶胞参数为 a=0.695 77(5)nm, b=0.714 28(10) nm, c= 0.866 91(6)nm;α=68.386 0(12)o,β=68.439(5)o,γ=62.717(3)o, V= 0.345 54 (6)nm3, Z =2, F(000)=193,Dc=1.816 g/cm3, 最终收敛因子 R=0.026 9, Ωr=0.075 9. 讨论了氢键在构建[Cu(C6H4NO2)2(H2O) 3·H2O]超分子中所起的作用. 并对化合物的红外吸收光谱和紫外可见吸收光谱进行了分析指认.     

RMg2Ni9(R=Ca,La)合金的电子结构与稳定性的第一原理研究

利用第一原理赝势平面波方法计算了C aM g2N i9,L aM g2N i9贮氢合金的电子结构,分析了合金中原子间的相互作用以及对合金稳定性的影响.结果表明:L aM g2N i9中N i-N i间的作用比C aM g2N i9中相应的原子间的作用强,使得C aM g2N i9比L aM g2N i9易于完成由N i-N i键到N i-H的转移,是导致L aM g2N i9合金吸氢量比C aM g2N i9合金吸氢量少的原因之一.     

应用MICC理论研究氦原子对氢分子特征轮廓的影响

应用分子内禀特征边界轮廓理论（MICC）分男口研究了氨原子沿氢分子键轴．垂直氢分子键轴方向接近氢分子时,氢分子特征轮廓半径及电子密度的变化．在这两种情况中,氨原子对氢分子的影响均是沿作用线内侧的氢分子特征轮廓半径及电子密度变化强于其它方向的半径及电子密度变化．