CH_3CH_nF_(3-n)(n=0,1,2)与HOOO反应机理的DFT研究

采用密度泛函理论研究了富氧自由基HOOO与CH_3CH_nF_(3-n)(n=0,1,2)的反应机理.用MPW1K和BHandHLYP方法结合6-31+G(d,p)基组优化了反应势能面上各驻点的几何构型,并用内禀反应(IRC)计算和频率分析方法对过渡态进行了验证.对所有的驻点进行了CCSD/6-31+G(df,p)//MPW1K/6-31+G(d,p)的单点能量计算,从而得到了各驻点的零点能校正值(ZPE)和最小能量途径(MEP).结果表明,当HOOO进攻CH_3CH_nF_(3-n)(n=0,1,2)分子的相同基团CH_3上的H原子时,随着氟原子取代数目的增加,反应势垒也随之增加,这个规律也反映出氟原子的取代数目可以影响到端基CH_3基团抽氢反应速度的快慢.而在HOOO+CH_3CH_nF_(3-n)(n=1,2)反应中,HOOO抽端基CH_nF_(3-n)(n=1,2)中的H原子比抽CH_3基团上的H原子反应的速度快,即生成物CH_3CH_(n-1)F_(3-n)(n=1,2)为此反应中的主要产物.     

DFT结合QTAIM方法对(CH)_n(CBO)_(6-n)(n=0～6)结构和芳香性的研究

在B3LYP/6-311+G(d)计算水平上对(CH)_n(CBO)_(6-n)(n=0~6)分子的结构进行了全优化,在同一计算水平上采用规范无关原子轨道(GIAO)方法计算了此类化合物的核独立化学位移值(NICS),用以评价这些分子的芳香性.研究结果表明:(CH)_n(CBO)_(6-n)(n=0~6)具有芳香性,但芳香性比苯分子略弱,并且芳香性随着CH基团陆续被CBO基团取代而减弱.QTAIM分析进一步确认了这些分子的芳香性,并发现NICS(0)以及△NICS均同H_b存在良好的线性关系.此外,同(CH)_n(BCO)_(6-n)(n=0~6)化合物相比,(CH)_n(CBO)_(6-n)(n=0~6)分子不仅具有更高的热力学稳定性,而且还具有更强的芳香性.     

CH_xO(x=1,2)与NH_y(y=0,1,2)自由基反应机理的理论计算

采用MP2方法,在6-311G**和6-311++G**基组水平上优化CH2O、CHO分别与N、NH、NH2发生吸氢反应时的过渡态结构,通过振动分析,对过渡态结构进行确认;在此基础上,应用IRC理论分析了最小能量途径(MEP)上相互作用分子间化学键的变化;采用QCISD方法在6-311++G**基组水平下对各反应驻点进行单点能量校正,计算了反应活化位垒.研究表明所有反应均以协同方式进行,从反应物CH2O与N、NH、NH2到最终产物CO、NH3,反应均放热,产物渐趋稳定;6个反应中,链式反应(1)、(5)是最容易的反应途径.通过反应途径的量子拓扑分析,发现CH2O与N、NH、NH2反应化学键的断开与形成基本上都处于过渡态(S=0)附近,CHO与N、NH、NH2反应时,键的形成和断开在过渡态之后.     

CH_2FCHF_2与富氧自由基HOOO反应机理的理论分析

采用密度泛函理论方法研究了富氧自由基HOOO与CH2FCHF2分子的反应机理.用MPW1K和BHandHLYP方法结合6-31+G(d,p)基组优化了反应势能面上各驻点的几何构型.用内禀反应坐标(IRC)计算和频率分析方法对过渡态进行了验证.对所有的驻点进行了CCSD/6-31+G(df,p)∥MPW1K/6-31+G(d,p)的单点能量计算.CH2FCHF2分子具有的2种构象分别指定为CH2FCHF2-a,CH2FCHF2-b.结果表明:当HOOO进攻CH2FCHF2-a时有2条分支路径,其中HOOO进攻CH2F基团中H原子时发生的反应为最可几反应机制;当HOOO进攻CH2FCHF2-b时,HOOO抽取CHF2基团中H的通道的反应势垒比HOOO抽取CH2F基团中H的通道的势垒低,即生成物CH2FCF2为此反应中的主要产物.     

B_nAl_(12-n)N_(12)(n=12,6,0)团簇的电子结构和稳定性研究

利用密度泛函理论计算了B_nAl_(12-n)N_12(n=12,6,0)的几何结构和电子结构,结果表明,在利用Al替代B后,在新的团簇BnAl12-nN12(n=12,6,0)所有的异构体中,当Al-N键或B-N键彼此相互聚集的时候结构的能量最低,稳定性最好.     

CH_3F与O(~3P)反应机理的量子化学研究

用量子化学从头算MP2/6-311G(d,p)方法研究了CH3F与O(3P)反应的反应机理.在QCISD(T)/6-311G(d,p)水平上精确计算了各反应物种的能量.结果表明,标题反应共存在4类反应5个反应通道,分别为抽提氢反应、抽提氟反应、消氟化氢反应和消氢反应,抽提氢反应为主反应通道.     

Pt_n~(+/-)(n=1,2,3)与N_2O反应机理的理论研究

为更清晰地揭示Pt_n~(+/-)(n=1,2,3)与N_2O反应的机理,采用密度泛函UB3LYP方法,计算研究了Pt_n~(+/-)(n=1,2,3)在基态和激发态与N_2O微观反应的机理,对比探讨了铂团簇及单个铂原子对N_2O催化机理和催化效果.同时又对比研究了带有不同电荷的铂团簇对N_2O的催化作用,即:Pt_n~(+/-)(n=1,2,3)对N_2O的催化作用,从而探讨了电荷对N2O催化作用的影响.又对反应势能面上各驻点的几何构型进行了全参数优化,并用频率分析方法和内禀反应坐标(IRC)方法对过渡态进行了验证.为了进一步研究Pt_n~(+/-)(n=1,2,3)与N_2O反应过程中可能存在的系间窜越行为,计算研究了基态和第1激发态的2个反应势能面,其结果表明,Pt~+和Pt_3~+与N_2O的反应是典型的自旋禁阻反应,在能量交叉点(CP)附近可能存在着系间窜越现象.     

VNn±(n=0,1,2)双原子分子离子光谱与分析势能函数研究

用密度泛函B3LYP/6-311++g(d,p)方法对VNn±(n=0,1,2)分子离子的势能函数及光谱常数进行了分析,结果表明它们都能稳定存在,其基态电子态分别为 VN (3Δ),VN+ (2∑), VN- (2∑), VN2+ (1∑), VN2- (3∑),其中2价离子的势能函数曲线明显呈“火山态”型,属于亚稳态分子离子,用八参数MurrellSorbie势拟合2价亚稳态双原子分子离子势能函数得到的拟合曲线与势能扫描点吻合得非常好,而四参数MurrellSorbie势对2价离子的拟合曲线与势能扫     

密度泛函理论研究反应CH_3 HClCH_4 Cl(Ⅰ)频率分析与反应机理

通过密度泛函理论(DFT)在6-311G*基组水平上对CH3 HCl CH4 Cl反应进行研究,获得反应中间体,过渡态的最优化构型、能量及振动频率.对前驱化合物、过渡态、后继化合物的频率分析得出了其反应机理.HCl分子中的H进攻C原子,经前驱化合物形成过渡态,电子转移在前驱化合物中发生.     

CH_2XO(X=Cl,Br)自消去反应机理的理论研究

采用B3LYP方法6-311++G(d,p)基组,研究了CH_2XO(X=Cl、Br)自由基自消去反应的机理,找出了8条反应通道,其中生成HC(O)+HCl的通道和HCHO+Br的通道为主反应通道。通过波函数分析方法,探讨了反应过程中化学键的变化规律,为大气化学中CH_2XO(X=Cl、Br)的实验研究提供理论依据。     

簇合物Co_6(μ_6-P)(μ-SCH_2CH_2CH_2S)(μ-PSCH_2CH_2CH_2S)(CO)_(12)和Co_3(μ-PSCH_2CH_2CH_2S)_3(CO)6的合成与表征

用Ｃｏ２（ＣＯ）８与含硫含磷杂环配体ＣｌＰＳＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓ↓反应，合成得到含有半填隙μ６－Ｐ原子的新的六核簇Ｃｏ６（μ６－Ｐ）（μ－ＳＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓ）（μ－ＰＳＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓ↓）（ＣＯ）１２１，同时，得到三核簇Ｃｏ３（μ－ＰＳＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓ↓）３（ＣＯ）６２，通过元素分析和波谱表征确定了二个簇合物的分子结构．     

Synthesis and Characterization of Quaternary Complexes [Ln(CH_2=C(CH_3)-COO)_2(NO_3)(phen)]_2

Many trinary lanthanide complexes have been studied. However, few mixed anion complexes with bidentate heterocyclic amines were synthesized. Mixed anion complexes [Ln (CH2=C(CH3)-COO)2(NO3)(phen)]2 was synthesized and its properties were determined by elemental analyses, IR and TGA. The IR spectra analysis indicate that NO3- , CH2=C(CH3)-COO- and Phen are coordinated with Ln. And the fluorescent spectra of [Eu(CH2=C(CH3)-COO)2(NO3)(phen)]2 and 1H NMR spectra of [La(CH2=C(CH3)-COO)2 (NO3)(phen)]2 was determined respectively.     

H原子与SiFn(n=1～4)反应机理的理论研究

采用密度泛函理论（DFT）B3LYP方法,在6-311G（2d,2p）基组下,研究了H原子与SiFn（n=1～4）的反应历程．通过振动频率和内察反应坐标（IRC）分析,对过渡态进行了确认．在QCISD／6-311G（2d,2p）水平上进行了单点能计算,并进行了零点能校正．结果表明：在单重态下H原子倾向于添加到Si原子上,而二重态和三重态下H原子倾向于夺取F原子．在H原子一步步夺取F原子的反应过程中,主要产物为SiHF3,Si原子在副反应中生成．由于副反应能垒较高,在真实体系中生成Si原子很困难,由此我们推断实际反应中加入的衬底起到了关键作用．     

从证明lim e~(-n)(sum(n~k/k!=1/2)from λ=0 ton)from n→∞谈起

从用概率论的方法证明lim e~(-n)(sum(n~k/k!=1/2)from λ=0 ton)from n→∞,我们得到许多有趣的等式和不等式,它们可作为练习题之用。     

[Si(S2Ph)n]m±(n=1～3)化合物稳定性的ab initio和DFT研究

采用abinitioHF及密度泛函(DFT)B3LYP方法对[Si(S2Ph)n]m±(n＝1～3)的稳定结构以及结合能进行系统的理论计算,分析了该配合物体系稳定存在的可能性,并运用完全均衡校正法对基函数重叠误差(BSSE)进行了校正.同时对配合物分子轨道进行了分析,为实验研究提供了有参考价值的理论结果.     

电荷对FeHn±(n=0,1,2)分子离子的势能函数和能级的影响

用密度泛函B3lyp/6-311++g(d,p)方法对FeHn±(n=0,1,2)分子离子进行理论研究.结果表明:FeH,FeH+,FeH-均能稳定存在,FeH2+和FeH2-有亚稳定态存在,其基态电子态分别是: 4Δ(FeH),5∑(FeH+),5∑(FeH-),4∑(FeH2+)和6∑(FeH2-),FeH2+和FeH2-的势能函数呈明显的‘火山态'型,导出了相应的分子离子的解析势能函数、光谱数据和力常数,比较了四参数、八参数Murrell-Sorbie势和Zhu-Wang势对不稳定分子势能函数的拟合情况,指出了用八参数Murrell-Sorbie势对‘火山态'型势能函数的拟合也是合适的;同时讨论了电荷对势能函数和能级的影响.     

水存在下的OH自由基与CH_3CH_2SCH_2CH_3气相反应机理的理论研究

在CCSD(T)/6-311+g(d,p)//BHHLYP/6-311++G(df,pd)+0.9335×ZPE理论水平上,构建了水分子存在与不存在情况下OH自由基与CH3CH2SCH2CH3气相反应的势能面剖面图.研究结果表明,标题反应主要存在H-抽取和加成-消除两种反应机制.水分子存在的情况下,无论是H-抽取反应的还是加成-消除反应的能垒都能够显著地降低.计算结果还表明,无论水分子存在与否,OH自由基抽取CH3CH2SCH2CH3中的CH2基团上的H原子是标题反应的主要反应通道,这与实验结果是一致的.     

K(n,-n,2n)方程的行波解

利用动力系统分支理论和定性理论研究了$K(n,-n,2n)$方程的行波解及其动力学性质. 结合可积系统的特点, 得到系统的孤立行波解,不可数无穷多光滑周期行波解和不光滑行波解;并根据行波解与相轨线间关系,揭示了不同类型行波解间转变与参数变化的关系.