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.     

诺氟沙星的密度泛函研究

以诺氟沙星为研究对象,采用密度泛函理论的B3LYP/6-311+G(d,p)方法,进行分子结构全优化,并对红外光谱(IR)和拉曼光谱(Raman)、前线轨道(最高占据轨道HOMO、最低空轨道LUMO)、净电荷分布进行了量子力学计算.根据红外光谱(IR)和拉曼光谱(Raman)的计算结果,对振动模式进行了指认;根据前线轨道(HOMO、LUMO)、净电荷分布的计算结果,讨论了诺氟沙星的HOMO、LUMO和分子表面电势的特点.采用密度泛函理论的B3LYP/6-311+G(2d,p)方法,进行分子结构全优化,使用GIAO方法计算得到核磁共振谱(NMR),并对谱图数据进行了分析讨论.     

3,5-二甲基-4-羟基苯基五唑合成及性质理论研究

以3,5-二甲基-4-羟基苯基五唑为研究对象,借助文献报道的合成路线,采用密度泛函理论的M06L/6-311g(d,p)方法,进行了反应机理分析.在3,5-二甲基-4-羟基苯基五唑分子结构全优化的基础上,对其红外光谱(IR)、核磁共振谱(NMR)、紫外-可见吸收光谱(UVVis)进行了量子力学计算.根据反应机理的计算结果,讨论了各反应步骤的特点;根据红外光谱(IR)、核磁共振谱(NMR)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)的计算结果,对谱图数据进行了简要分析及讨论.     

外电场作用下MgH分子性质及光谱特性

采用不同方法和基组,对MgH分子的基态结构进行优化计算,将计算结果与实验值进行比较,最终选取MP2方法和6-311++G(2d,2p)基组,获得不同强度外电场对MgH分子基态键长、电荷布局、能量、偶极矩、最高占据轨道(HOMO)能级和最低空轨道(LUMO)能级及能隙(Eg)、振动频率和红外光谱强度等物理性质的影响.结果表明,MgH分子性质及光谱对外电场的大小和方向有明显依赖关系.随着正向外电场的增大,分子键长逐渐减小; Mg原子和H原子周围电荷布居数减小;总能量先升高后降低,在F=0.01a. u.时能量达到最大为-5 446.275 1 e V,偶极距先减小后又增大,HOMO能减小,LUMO能和能隙先增后减,谐振频率出现红移而强度减弱,其结果对研究双原子分子的光谱特性具有重要意义.     

N-苯基-1,8-萘酰亚胺衍生物的电子结构和光谱性质的理论研究

采用密度泛函理论(DFT),在B3LYP/6-31+G(d)水平上对N-苯基-1,8-萘酰亚胺及其18种衍生物的几何结构进行全优化。在基态优化构型基础上,用含时密度泛函理论(TD-DFT)方法计算了该类物质在甲醇溶剂中的紫外可见吸收光谱。分析了分子几何构型、前线分子轨道的电子分布和轨道能级等特征,讨论了结构和吸收光谱之间的关系。结果表明,N-苯基-1,8-萘酰亚胺及其衍生物的稳定构型为非平面结构;其最强吸收光谱主要来源于HOMO→LUMO的π→π*跃迁。此外,在苯环上引入强推电子基团,能够显著降低HOMO与LUMO之间的能级差。     

基于AMl量化参数的卤代甲烷Δ_fH_m~θRBF—NN模型的构建

应用G98W程序包中的AMl方法对45个卤代甲烷分子进行优化计算,所得中心碳原子的静电荷密度(Qc)、分子的最高占据轨道能级(HOMO)和最低空轨道能级(LUMO)量化参数作为径向基人工神经网络的输入向量,选用df=10,eg=10-3对卤代甲烷ΔfHθm进行建模,所建模型预测值与其实验值吻合得很好.故这一新方法具有一定的参考价值.     

苝四甲酸二酐PTCDA分子基态和激发态的密度泛函理论

利用密度泛函理论研究了PTCDA分子,计算并讨论了PTCDA分子的稳定几何构型、电子结构与前线轨道能级、激发态能隙（HOMO-LOMOgap）,并对于基态与激发态的能级做了一定的比较。结果表明,PTCDA是一种平面分子,其吸收光谱集中在紫外波段,HOMO、LUMO能隙约为2．5eV。     

基于AMl量化参数的卤代甲烷△fHmθRBF-NN模型的构建

应用G98W程序包中的AMl方法对45个卤代甲烷分子进行优化计算,所得中心碳原子的静电荷密度（Qc）、分子的最高占据轨道能级（HOMO）和最低空轨道能级（LUMO）量化参数作为径向基人工神经网络的输入向量,选用df=10,eg=10-3对卤代甲烷△fHm^θ进行建模,所建模型预测值与其实验值吻合得很好.故这一新方法具有一定的参考价值.     

SrH2分子在外电场作用下基态性质及激发特性研究

采用密度泛函理论，以DGDZVP为基组，采用wB97XD方法研究了不同外电场(0～0.05 a.u.)对SrH₂分子基态几何结构、电荷布局、偶极矩、总能量、最高占据轨道(HOMO)能级、最低空轨道(LUMO)能级及能隙(E_g)、红外和拉曼光谱及电子激发特性的影响.研究结果显示：键长和偶极矩随外电场的增大而增大，键角、总能量、HOMO能级、LUMO能级和能隙随外电场的增大而减小，Sr原子正电性随外电场的增大而减弱，H原子负电性也随外电场的增大而减弱，红外和拉曼光谱在外电场的作用下都出现了红移，其强度也发生了明显的变化，前26个激发态激发能、振子波长和振子强度都随外电场变化而发生了比较复杂的变化，说明SrH₂分子光谱和激发特性均易受外电场的影响，这对材料的光学特性研究提供理论参考.     

含二苯并噻吩-S,S-二氧化物的给-受型齐聚噻吩衍生物的合成与表征

分别以己基联二噻吩和二苯并噻吩-S,S-二氧化物作为给、受电子单元,采用Stille偶联等反应合成了一种给-受型齐聚噻吩衍生物:3,7-二(5’-己基-2,2’-二噻吩-5-基)-S,S-二氧-二苯并噻吩(37HBTDBTSO)。对产物进行核磁共振(NMR)、红外吸收光谱(FTIR)、紫外吸收光谱(UV-vis)、光致发光光谱(PL)、电化学及热重分析。结果表明齐聚物37HBTDBTSO具有较低的HOMO能级(-5.63eV)、适中的光学能隙(Egopt=2.48eV)以及优异的热稳定性。齐聚物37HBTDBTSO在薄膜中的UV-vis和PL光谱相对于其在溶液中的光谱具有较大的化学位移,表明了分子间存在较强的π-π相互作用,齐聚物37HBTDBTSO是一种潜在的有机半导体材料。     

咔唑及其衍生物的电子光谱的理论研究

采用DFT//B3LYP方法,在6-31G基组上对咔唑及其衍生物基态结构进行了优化.计算得到键长、键角、HOMO、LUMO能级.在基态几何优化基础上,用含时密度泛函理论(TD-DFT)计算了吸收光谱,并分析了取代基对咔唑的影响及变化规律.计算结果表明:取代基对键长、键角的影响很小;供电子基使得HOMO和LUMO轨道能量...     

杂多阴离子[P2Mo5O23]6-的稳定结构和电子性质DFT比较研究

运用量子化学密度泛函理论(DFT)的BP86,BP91,BLYP方法系统优化[P2Mo5O23]6-杂多阴离子几何结构,并对该杂多阴离子电子性质进行分析比较.计算结果表明:三种方法几何优化结果与实验数据均具有一致性,其中BP86方法计算结果与实验值最接近;最高占有轨道主要分布在与P原子相连的端氧和P-O-Mo键桥氧的p轨道上,最低空轨道主要集中在Mo原子的d轨道和部分O原子的p轨道上;所有Mo原子和P原子的正电荷都小于正常的氧化态,所有O原子的负电荷小于-2.     

黄芩素和黄芩苷抗氧化活性与结构关系的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论方法对黄芩素和黄芩苷分子进行构象扫描,获得2个化合物的最低能量构象并对其进行了全优化.从分子的几何结构、酚羟基解离能BDE、绝热电离势IP、HOMO和LUMO能级以及其能级差ΔE(LUMO-HOMO)等方面分析了2个化合物的抗氧化活性与结构的关系.结果表明,C6位的酚羟基为黄芩素和黄芩苷的最大反应活性位点.在非极性溶剂中,化合物抗氧化活性取决于分子中酚羟基的脱氢能力,黄芩苷的抗氧化活性大于黄芩素的抗氧化活性.在极性溶剂中,抗氧化活性取决于分子中单电子的电离势,黄芩苷的抗氧化活性大于黄芩素的抗氧化活性.     

C60分子间的相互作用

采用定域密度泛函分子集团方法研究了两个Ｃ６０分子之间的相互作用性质，在平衡位置附近，两分子间的相互作用势可以用一个简单的解析形式－－Ｌｅｎｎａｒｄ－Ｊｏｎｅｓ势来描述，Ｌｅｎｎａｒｄ－Ｊｏｎｅｓ势中的参数为ε＝３．６２０ｅＶ，σ＝８．６１５Ａ。还计算了电子结构随分子中心之间的距离γ的变化关系。γ＝９．６７Ａ时达到平衡。γ减小时，最高占有态和最低非占有态之间的能隙减小；γ减到约为平衡距离的８８％时，     

二苯基氧磷修饰的不对称三嗪主体材料的理论研究

近年来,电致磷光器件因其在全色显示和固体照明领域的潜在应用而备受关注.文中针对电致磷光器件中的主体材料,设计了基于二苯氧磷的一系列三嗪衍生物,并通过密度泛函理论（DFT）对三嗪衍生物进行了系统的量子化学理论研究.研究发现：三嗪核决定了该类材料具有较高的三线态能级（2.84 eV～3.02eV）,而其前沿轨道能级可通过二苯氧磷和咔唑修饰单元数量及其比例来逐级调控,最高占据轨道（HOMO）由咔唑决定,维持在-5.85 eV;而最低未占据轨道（LUMO）受二苯氧磷影响,可以从-1.42 eV降低到-2.33 eV,从而具有独立可调的LUMO能级.综合比较发现,具有两个咔唑和一个二苯氧磷的不对称三嗪（DCzPT）比较适合作为蓝光客体的主体材料,这是因为DCzPT不仅具有高的三线态能级（3.02 eV）和低的LUMO值（-1.74 eV）,而且具有较高的电子和空穴的传输能力.     

电场作用下MgS分子电子激发特性的理论研究

以6-311++G(2D)为基函数,采用密度泛函的B3LYP方法优化了不同外电场下MgS分子的稳定几何构型,分析了电偶极矩、电荷分布、HOMO能级、LUMO能级、能隙、红外光谱和谐振频率等随电场的变化情况,利用杂化CIS-DFT( B3 LYP)方法在相同基组下研究了外电场下MgS分子激发态.计算结果表明:分子结构与外...     

外电场作用下SiS分子结构及其特性研究

采用密度泛函B3P86/6-311++g(d,p)方法研究了在不同外电场(-0.03～0.03a.u.)作用下SiS基态分子的几何结构、能级分布、能隙、红外光谱及势能曲线等的变化规律。结果表明:随外电场(Si→S方向)的增大,SiS分子键长逐渐增大,分子振动频率和红外光谱强度逐渐减小,总能量逐渐升高,当F=-0.01a.u.时,能量达到最大,随后继续增大电场强度系统总能量开始降低;EH和EL及能隙随电场的增加逐渐增大,当F=0.02a.u.时,EH和EL及能隙均达到最大值,随着电场的继续增大,能级EH和EL及能隙逐渐减小;基态分子势能曲线对外电场方向有明显依赖关系。