2-嘧啶酮互变异构的密度泛函理论计算

采用密度泛函理论,在B3LYP/6-3l1G**基组水平上,计算并考察了2-嘧啶酮分子酮式和烯醇式结构进行结构互变的质子迁移过程中的2种可能途径(:a)分子内质子迁移(;b)水助质子迁移.计算结果表明,途经b所需要的活化能较小,氢键在降低反应活化能方面起着重要作用.     

多酸衍生物非线性光学性质的理论研究新进展

近年来,分子基非线性光学材料因其优异的非线性光学特性受到了人们集中的关注,多金属氧酸盐具有多样的结构和良好的电子性质,作为优良的无机构筑模块参与到分子设计中,可以获得有较好应用前景的非线性光学材料.本文在微结构非线性光学材料方面综合概述了Keggin型和Lindqvist型多酸衍生物类非线性光学材料的理论研究及分子设计进展.     

现代能带计算方法的探究

介绍了几种新的线性化能带计算方法,重者着重阐明线性化的基本精神及其在计算上的优势．针对密度泛函理论的不足介绍了相对论密度泛函理论和以此为基础的能带计算方案．     

双核镉配聚体及其衍生物荧光光谱发光机理的计算化学研究

采用密度泛函理论(DFT)在B3LYP/6-311+G(d)水平上,对双核镉配聚物1[Cd2Cl4(Hbm)2](Hbm=1 H-benzimidazol-2-ylmethanol)及其5种衍生物([M2Cl4(Hbm)(Hbm-R)]M=Zn2+,Hg2+;R=-CH3;-NH2;-CN)的荧光光谱的发光机理进行了研究.对其基态结构进行全优化,用含时密度泛函理论(TD-DFT)在B3LYP/6-311+G(d)水平上计算其吸收光谱;同时采用CIS/6-31G(d)方法优化其最低激发单重态S1的几何结构,并用TD-DFT计算其发射光谱.结果表明,电子在基态S0与激发态S1间的跃迁,主要是在卤素配体到金属离子之间的电荷转移;模拟的吸收光谱和发射光谱峰的计算最大值与实验值基本吻合.改变中心金属离子和咪唑环上的取代基可以调控发光材料的光谱波段.此外,运用密度泛函活性理论(DFRT)研究了它们的电子结构和反应活性,发现金属离子的亲电福井指数与分子的发射光波长存在较好的相关性,相关系数(R2)达0.993.这些结果将对苯并咪唑类电(光)致发光材料的分子设计以及其他电致发光材料的分子模拟提供有益的启示.     

二维材料微观剥离机制的理论计算研究

二维材料由于其优异的电化学、催化、储能等性能受到广泛的关注,探索剥离新型二维材料是当前研究热点,然而目前二维结构实验制备技术还没有达到精确可控的程度,微观剥离机制还有待研究.据此利用密度泛函理论计算,通过计算GN(石墨烯)、black-P、MoS₂、BN,、Ti₃C₂O₂、去Li的LiCoO₂、Li、Si 8种材料的剥离能和电荷空间变化,阐明了不同类型材料的微观剥离机制,总结出了3类不同剥离能范围的微观主导机制.这些结果为发展微观层面可控二维材料制备技术提供了一定的理论依据.     

ZnO@PPL复合材料的实验与理论计算研究

利用水热合成法制备氧化锌(ZnO)和植物多酚(Polyphenol, PPL)复合材料,标记为ZnO@PPL。结构、光谱和电子显微镜分析表明,复合材料中ZnO的晶型为六方纤锌矿型,PPL均匀包覆于ZnO表面,形成松果状结构。选择了三种多酚模型并构建多种多酚与ZnO的络合方式,对ZnO@PPL模型进行了密度泛函理论计算,从结构和热力学反应方面探索了复合物各种异构体的稳定性。对最稳定的电子结构和激发态性质进行计算,得到的电子光谱与实验结果相符合。结构分析显示,复合材料的组分ZnO和PPL的界面作用主要由H…O_Z和O_PPL—Zn键贡献。抗紫外性能研究表明,ZnO@PPL复合材料具有优异的紫外屏蔽性能,可以屏蔽全紫外波长范围内的光。     

酞菁铂结构和性质研究:密度泛函理论计算

在密度泛函理论(DFT)和TD-DFT理论基础上研究了酞菁铂化合物的分子结构,原子电荷,分子轨道能量,紫外-可见吸收和红外光谱,并将酞菁铂的电子吸收光谱的主要吸收进行了归属,并对红外光谱中特征峰进行了指认.     

基于ICT原理氮杂冠醚光化学传感器的理论研究(英文)

采用DFT方法,对两个基于ICT原理的氮杂18-冠-6光化学传感器及其与Na~+、K~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)的配合物进行了理论研究.并在B3LYP/6-31+G(d,p)理论水平上对所有分子进行了几何构型优化,优化构型及部分参数表明配合物中冠醚环上氮原子与香豆素基团平面化程度显著增加,尤其是两配体与Ca~(2+)的配合物.另外,据NBO分析结果可知,冠醚环上的氮原子不同程度地参与了与金属离子的配位.以上两种现象均会对分子内电荷转移产生影响.为了说明两现象相互作用使配体对金属离子产生的选择性,本文还利用TD-DFT方法,对配体及配合物的紫外吸收进行了计算和分析,结果显示两个配体均对Ca~(2+)有较高选择性.     

二茂铁取代物的理论研究

采用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法在6-31G*基组水平上,对二茂铁取代物进行几何优化,并在所得构型基础上,用微扰理论MP2/6-31G*方法计算结合能.从几何结构分析,-NH2、-OH对二茂铁结构的影响不同于其他取代基.从结合能分析,二茂铁取代物Fer-SiH3、Fer-PH2、Fer-SH的Fe2 的离子性强于Fer-CH3、Fer-NH2、Fer-OH的.     

C100富勒烯分子静电势的理论研究

密度泛函理论在B3LYP/6-31G*水平下,对C100六种异构体构型进行优化和分子静电势计算.结果表明,449∶D2结构最稳定,且球内有较大的静电势,比C100其余五个异构体更容易从金属原子中接收电子;449∶D2分子球内静电势有两个电势的极小值点,449∶D2易于形成Dy2@C100.     

CP与C2H2+自由基-离子反应机理与产物分布的理论研究

利用量子化学计算方法对CP与C2H2+的反应机理做了详细的理论研究.计算结果表明,通过动力学有利的反应通道生成的主要产物是HCCCP+.反应是以CP分子的碳原子以无势垒的方式进攻C2H2+的π电子开始的,直接生成l - phosphorous - cyclopropylene阳离子.这个阳离子最后通过C-H键断裂反应生...     

5-yl-pent-1-ene自由基环合成反应机理的理论研究

应用密度泛函理论对5-yl-pent-1-ene自由基环合成反应做了详细的理论研究。结果表明,反应经4-exo-trig过程生成四元环产物是一个吸热反应,而经5-endo-trig过程则是一个放热反应,说明在热力学上5-endo-trig过程比4-exo-trig过程有利。环张力的计算结果说明四元环较大的环张力是形成四元环过程需要吸热的一个主要原因,而五元环较小的环张力是反应放热的一个原因。从动力学势垒来看,5-endo-trig反应过程也比4-exo-trig过程稍微有利,这是违反Baldwin规则的。这是由于自由基环合成所形成的四元环张力要比五元环张力大所引起的,因此环张力是在四元环形成过程中动力学上需要克服的主要障碍之一,也是导致其动力学势垒较高的主因。五元环产物的势垒主要是由于进攻角度变化较大而引起的。因此,Baldwin规则中进攻角度决定环合成反应选择性的理论不适用于5-yl-pent-1-ene自由基环合成过程。     

6-yl-hex-1-ene自由基环合成反应机理的理论研究

应用密度泛函理论对6一yl-hex-1-ene自由基环合成反应做了详细的理论研究.通过对随反应坐标变化几个关键变量变化的讨论,揭示了6-yl-hex-1-ene自由基在进行环合成反应时区域选择性的高低;同时,也分析了在6-endo-trig和5-exo-trig反应途径中的热力学和动力学势垒的变化,以及六元环产物和五元环产物的环张力对热力学过程和动力学过程可能产生的影响.结果表明在6-yl-hex-1-ene自由基环合成过程中,经过5-exo-trig反应途径生成环应力较大的五元环产物具有动力学优势,是主要的动力学产物.同时分析结果也表明,可以利用在反应过程中进攻角变量的变化来定性地判断反应选择性的优势通道,并用以定性地解释Baldwin规则的结论.     

臂式冠醚与碱金属Li+,Na+配合物结构与性能的理论研究

基于N-丁基-氮杂15-冠-5母体环的一系列的不同端位取代基的臂式冠醚,用DFT//B3LYP/6-31G*方法进行计算讨论.气相中,金属配合物有两种稳定构型:“V”型的夹心结构(构型A)和线性的构型(构型B).另外,利用NBO分析和IR光谱的方法,理论上推断出主-客体配合物分子间的相互作用的电子结构本质.结果表明,气相中LCEs和金属阳离子(Li+和Na+)间的相互作用主要是离子-偶极作用,而阳离子-π电子的相互作用不明显.     

甲酸在Pd-Ru/C催化剂上的电催化氧化

采用液相化学还原浸渍法制备高分散的炭载钯钌(Pd-Ru/C)催化剂;运用X射线衍射(XRD)、能谱(EDS)、循环伏安法(CV)和线性扫描法(LSV)等技术分析催化剂的结构、组成及催化剂对甲酸的电催化氧化性能;通过不同温度线性扫描曲线获得不同电位下甲酸在Pd-Ru/C催化剂上氧化反应的活化能.结果表明,与Pd/C、Ru...     

锯齿型单壁与双壁碳纳米管电子学特性比较研究

采用基于广义梯度近似(GCA)的密度泛函理论中的简化广义梯度近似方法(PBE)分别对(6,0)和(15,0)锯齿型单壁碳纳米管(SWCNT)和双壁碳纳米管(DWCNT)的能带和态密度进行了计算,并对所得结果进行了比较,发现了单壁与双壁碳纳米管之间的电子学异同点.通过比较发现,虽然双壁碳纳米管和单壁碳纳米管具有相似的能带结构,但是双壁碳纳米管的能隙较单壁碳纳米管的能隙要小,这说明双壁碳纳米管的电子输运性能要远优于单壁碳纳米管.     

GaN分子光谱特性及其势能曲线的理论研究

采用从头计算组态相互作用方法研究了GaN分子的基态和较低的电子激发态的势能曲线,通过数值求解分子的原子核运动薛定谔方程,获得了束缚电子态的光谱参数.对GaN分子光谱参数研究的结果可为以后的实验研究提供理论支持.     

孤立条件下手性α-丙氨酸分子结构特性的理论研究

使用基于密度泛函理论的B3LYP方法,采用6-31＋g（d,P）基组,用Gaussian03对孤立条件下的手性α-丙氨酸分子结构特性进行理论计算．首先优化了三种α-丙氨酸分子的可能构型,进行了红外振动频率计算,由此得到三种稳定构型,而后由能量最低原理确定了α-丙氨酸分子最可能的构型．再由手性分子的空间结构特点,得到其对映体的结构,并进行了结构优化．最后在B3LYP／6—31＋g（d,P）水平上,对α-丙氨酸分子的一对对映体进行了VCD谱与前线分子轨道的计算与研究．     

两种磷氮型润滑添加剂结构-性能和机理的量子化学研究

用B3LYP/6-31g方法全优化计算了两类磷氮型极压抗磨添加剂磷酸胺盐和膦酸胺盐的几何构型，前线轨道能级，原子净电荷，键级等参数，并通过B3LYP/Lanl1mb方法和原子簇吸附模型计算了磷氮型添加剂分子和铁（100）面原子簇Fe1，Fe4（2，2），Fe5（4，1）间的吸附作用能，计算表明，添加剂分子的前线轨道能级，Mulliken键级，原子净电荷等参数与其极压抗磨性能之间有密切关系；磷氮添加剂分子以P1，N5，N14原子垂直吸附于铁原子簇表面，且N14原子与Fe4的吸附体系具有最大的相互作用能；磷酸胺盐和膦酸胺盐添加剂是优良的极压抗磨剂和减摩添加剂，其中磷酸胺盐的抗磨性能优于膦酸胺盐，而膦酸胺盐的极压和减磨性能优于磷酸胺亍，理论计算结果与实验结论一致．