氢过氧自由基双分子自反应的理论研究

用从头计算法在ＵＨＦ／６－３１Ｇ＊＊水平上研究了氢过自由基双分子自反应的历程。优化了反应物、中间体、过滤杰和产物的几何构型,通过振动分析确认了过渡态,利用程序得到内禀反应坐标（ＩＲＣ）。研究表明,该反应是自发趋势交大的夺氢放热过程,活化势垒为１１２．５１ｋｊ．ｍｏｌ＾－１。     

HNCO与XCH2OH(X=CH3、NH2、OH、F)反应机理的理论研究

采用密度泛函(DFT)理论的B3LYP方法,在6-31 G(d,p)水平上按BERNY能量梯度解析全参数优化了HNCO和XCH2OH(X=CH3、NH2、OH、F)反应势能面上各驻点的几何构型,分别找到了这4个反应的过渡态,并通过振动频率分析确认了过渡态结构,通过内禀反应坐标(IRC)计算确认了最低能量反应途径(MEP).讨论了过渡态时的虚频振动模式,对各驻点进行了零点能(ZPE)校正,并计算了4个反应的活化能.研究结果表明,异氰酸的醇解反应是1个亲核加成反应,甲醇取代物和异氰酸分别是电子给体和电子受体,并且甲醇取代物的羟基氢在反应中发挥了重要作用;4个反应均为放热反应,反应中1个σ键和1个π键断裂,2个新的σ键生成;过渡态是四元环结构,由于CH3CH2OH、NH2CH2OH、OHCH2OH、FCH2OH分子中C、N、O、F原子电负性不同,四元环构型存在较明显的差异.     

H＋CO2→CO＋OH的反应机理和反应速率常数的理论研究

用从头算方法在ＵＨＦ／３－２１Ｇ水平上研究了Ｈ＋ＣＯ２→ＣＯ＋ＯＨ的反应机理，指出该反应分为３个基元过程进行，第一步为速控步骤，同时用Ｆｕｋｕｉ的内禀反应坐标理论计算了ＩＲＣ，证实了上述反应机理，用传统的过渡态理论和变分过渡理论及相关的隧道效应校正计算了反应速率常数。     

NH2自由基氢转移反应的IRC和速率常数的理论研究

采用量子化学从头算方法对ＮＨ２自由基氢转移反应ＮＨ２＋ＮＨ２→ＮＨ＋ＮＨ３进行理论研究，得到正、逆反应势垒分别是２７．０７，１１０．７５ｋＪ·ｍｏｌ＾－１，利用ＩＲＣ理论和变分过渡态理论计算得到了可与实验相比较的理论速率常数，用量子拓扑学方法得出了结构过渡态区域，并进行了讨论。     

H2O＋H→OH＋H2反应的理论研究

对Ｈ２Ｏ＋Ｈ→ＯＨ＋Ｈ２反应，用从头算方法（ＵＭＰ４／６－３１Ｇ）作了ＩＲＣ解析，计算活化能与实验值相符，在沿ＩＲＣ动态学分析的基础上，用传统过渡态理论，变分过渡态理论及相应隧值效应校正计算反应速率常数，获得了与实验值一致的结果。     

Br＋H2O反应机理的动力学理论研究

用量子化学密度泛函理论(DFT)对Br原子与H2O分子的反应进行了研究．在B3LYP／6-311G^**水平上，优化了反应势能面上各驻点的几何构型．通过频率分析和内禀反应坐标(IRC)计算．对过渡态进行了确认，给出了各反应可能的反应途径．此外，利用经典过渡态理论(CTST)研究了该反应在258．15K～338．15K之间的速率常数变化．     

硝基氢面内异构化反应机理的研究

用量子化学从头算方法,在ＭＰ２／６－３１Ｇ＊水平上,对硝基氢单重态面内异构化反应进行了研究．计算结果表明：硝基氢单重态面内异构化反应为放热反应,反应势垒为２２７．８６ｋＪ／ｍｏｌ,硝基氢不易面内异构化为反式亚硝酸．     

螺环[2,3]己烷氢解反应机理的理论研究

在ＨＦ／６－３１Ｇ＊＊水平上（并用ＭＰ２法进行了相关能校正）,应用从头算子分子轨道法和能量梯度技术,研究了螺环〔２,３〕己烷氢解反应的机理。结果表明,该反应主要的２个途径为：（１）螺环〔２,３〕己烷氢解经四元环过渡态生成乙基环丁烷;（２）螺环〔２,３〕己烷氢解经四元环过渡生成生成１,１－二甲基环丁烷。计算结果２个途径活化能均过大,表明在催化剂条件下,反应难以进行。     

F和Cl原子与甲烷反应机理的理论研究

作者用量子化学从头计算UMP2（full)方法，在6－31G^*水平上研究F和Cl原子与甲烷分子之间的反应机理，优化了反应物、产物、中间体和过渡态的几何构型，在Gaussian-3(G3)和G3MP2水平计算了它们的能量，研究结果表明：F原子在与甲烷分子反应过程中有氢键生成，键能为：3.71kJ/mol，而Cl原子甲烷分子在反应过程中则无此现象。同时作者还对F和Cl原子与甲烷分子在之间反应动力学速率常数进行了计算，作者的理论计算结果显示F原子和甲烷分子之间反应活性比Cl原子与甲烷分子之间反应活性强。F原子易与甲烷分子生成含有氢键的化合物，且很快分解生成化学性质非常稳定的HF，能同F＋O3反应竞争。     

以NH_3为催化剂的AlH_3PH_3释氢反应机理的理论研究

采用量子力学第一原理研究了储氢材料膦化三氢化铝(AlH3PH3)在催化剂氨(NH3)作用下释氢反应的反应机理.在MP2/aug-cc-pVDZ水平下优化了所有稳定点包括反应物、过渡态和产物的几何构型,并通过频率分析进行了验证,然后利用内禀反应坐标理论获得反应的最小能量路径,最后在CCSD(T)/aug-cc-pVDZ水平下对MP2优化的几何构型进行了能量校正.结果表明,催化剂NH3的加入,并不能使AlH3PH3释氢的能垒低于Al—P键的离解能,因此需要为AlH3PH3这一潜在的储氢材料寻找其他有效的催化剂.     

HCO自由基与HO2自由基反应机理的理论研究

用密度泛函理论（DFT）的B3LYP方法,在6-311＋＋G（d,p）基组水平下研究了HCO自由基与HO2自由基反应的微观机理,全参数优化了反应过程中各反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型,在G3水平上计算了各反应驻点的能量．振动分析和内禀反应坐标（IRC）计算的结果都证实了中间体和过渡态的真实性．研究结果表明,HCO自由基与HO2自由基反应为多通道多步反应过程,其主要通道是生成声物HCHO与O2的反应途径．     

CN（n=0,1）＋D2→DCN＋D振动选态反应研究

用从头算方法获得了ＣＮ＋Ｄ２反应的内禀反应坐标（ＩＲＣ），沿着ＩＲＣ，计算了各简正模所对应的频率以及沿ＩＲＣ运动与垂直于ＩＲＣ运动的简正模之间的偶合常数，根据传统过渡态、变分过渡态理论计算了ＣＮ振动模式量子数为０，１时反应的速率常数，得到卫和实验相一致的结果。     

CF3与NO2自由基反应机理的量子化学研究

用参数化的量子化学计算方法(MINDO/3法)较详细地研究了CF_3与NO_2自由基反应的机理.结果表明该反应分两步完成,速度控制步聚的活化能为53.413kJ·mol~(-1).     

2-氯吡啶光氯化取代反应机理的量子化学研究

用PM3方法研究了2-氯吡啶光氯化取代反应的过渡态.研究结果表明,生成2,6-二氯吡啶、2,5-二氯吡啶、2,4-二氯吡啶、2,3-二氯吡啶不同产物的每一个反应通道都存在两个过渡态;反应体系沿反应坐标的变化为反应物→反应物络合物→第1过渡态→中间体→第2过渡态→产物络合物→产物;第2过渡态为主过渡态,生成2,6-二氯吡啶反应路径主过渡态的能量及活化能最低,分别为-139612.06和135.39kJ/mol,反应优先生成2,6-二氯吡啶.生成二氯吡啶反应过程中吡啶环反应部位CCl键的形成主要与共轭双键断裂同步,而CH键的断裂主要与共轭双键的重新形成同步.     

β—羟基乙胺和α—羟基甲胺热消除机理的研究

本文用MINDO/3方法详细地研究了β-羟基乙胺和α-羟基甲胺热消除反应的机理。     

HNCO与NH3,H2O和HF反应机理的理论化学研究

使用Gaussian 03软件，DFT密度泛函方法B3LYP和631 G(d，p)基组，研究和比较了异氰酸(HNCO)与NH3，H2O和HF分子的IRC反应路径，通过振动分析确认了过渡态的结构．计算结果表明3个反应都是放热反应，反应中1个σ键和1个π键断裂，2个新的σ键生成；过渡态最显著的特征是H原子的转移；过渡态是四元环结构，由于NH3，H2O和HF分子中N，O和F原子电负性的不同，四元环形状有比较明显的差异．     

CO与HO2或NO2反应机理的计算研究

用密度泛函DFT（B3LYP）方法和MP2从头算方法,在6-311G（d,p）,6-311＋＋G（d,p）基组水平上研究了CO＋HO2-C02＋OH,CO＋NO2-CO2＋NO2个反应的过渡态结构和反应机理,沿IRC分析指出反应均为协同完成的一步反应．同时计算了2个反应的活化位垒和反应焓变,并与实验估计值进行了比较．对CO与H02的反应采用MP2／6—311＋＋G（d,p）方法,计算所得反应位垒为100．98kJ／mol,与实验估计值93．60kJ／mol基本接近,对CO与N02的反应采用B3LYP／6—311＋＋G（d,p）方法,计算所得反应位垒为115．99kJ／mol,比实验估计值141．51kJ／mol低25．52kJ／mol．计算同时表明2个反应均为放热反应．     

二乙酰亚胺和硫代乙酰基乙酰胺的热分解反应研究

本文用MINDO/3方法研究了二乙酰亚胺和硫代乙酰基乙酰胺的热分解反应,结果表明,硫代乙酰基乙酰胺比二乙酰亚胺易分解:且苯基对分解反应的影响甚小。     

CH3自由基和H2反应机理的密度泛函研究

 甲烷燃烧过程中由于高活性小分子自由基反应使实验室测定困难,影响了其燃烧机理的研究.本文采用量子化学从头算和密度泛函理论(DFT)对CH₃自由基和H₂反应机理进行了探索.在B3LYP/6-31G^*、6-311G^**、6-311++G^**和cc-pvtz基组水平上优化了CH₃+H₂→CH₄＋H反应过程中各驻点(反应物、中间体、过渡态和产物)的几何构型,并计算出它们的振动频率和零点振动能.各物种的总能量由B3LYP/6-31G^*和B3LYP/6-311++G^**给出,并对能量进行了零点能校正,同时应用内禀反应坐标(IRC)理论分析了该反应沿极小能量途径(MEP)相互作用分子间化学键的变化、原子自旋密度变化以及沿IRC的分子振动模式变化.研究结果表明,基组选择方式对各驻点几何构型无明显影响;在6-31G^*水平上计算出来的位垒为39.61kJ/mol,与实验值39.41kJ/mol相吻合;反应途径上存在一个引导反应进行的j振动模式,该振动区间为-0.57—0.60amu1/2Bohr.