稀有气体原子插入N—H和O—H键的理论研究

采用B3LYP方法在6-311++G**基组(Ar,Kr,Xe采用DZVP基组)水平上对稀有气体原子X(X=Ar,Kr,Xe)插入咪唑、吡咯、吡唑中的N—H键进行了量子化学理论研究.优化得到了9种稳定的含稀有气体原子的化合物;插入稀有气体原子后体系的能量升高了398.11~815.02 kJ/mol,且新形成的H—X键强度与正常氢键相当,X—N化学键强度比正常氢键略弱,因此引入X原子后的产物热稳定性较差.电子密度拓扑研究表明:N—H键插入X原子后,激活了咪唑、吡咯、吡唑杂环官能团上的反应活性.     

含镍超氧化物歧化酶反应活性的原子-键电负性均衡方法预测研究

应用原子-键电负性均衡方法,计算了含镍超氧化物歧化酶活性中心原子的电荷分布和Fukui函数．结果表明,超氧化物歧化酶活性中心与超氧阴离予自由基作用时,金属离子电荷转移约为0．15e,而配体原子的电荷转移却很小;同时金属离子的Fukui函数大于配位原子的Fukui函数．电荷转移和Fukui函数计算结果表明,金属离子是含镍超氧化物歧化酶活性中心,该预测与量子化学理论计算一致．     

C-H键核自旋耦合常数的理论研究

文章利用自然杂化轨道以从头算级别的理论方法,选择较小基组STO-3G,在此水平上对28个分子进行构型优化,频率分析,并在相同水平上研究了这些分子的C—H键核自旋耦合常数。由此拟合出一个基于STO-3G基组水平上的计算核自旋耦合常数的公式,并选用3种化合物进行检验,理论计算值较好地与文献值相符合。因此可采用此公式对其它分子体系的核自旋耦合常数进行预测。该方法有一定可操作性和可信度,对NMR的量子化学研究有一定参考意义。     

甘氨酸结构和性质的理论研究

用密度泛函理论法B3P86（6－31G^*）计算出气相甘氨酸分子的几何构型、位能和原子电荷，并用扩展的休克尔理论（EHT）研究了甘氨酸分子的原子活性，研究得出在生物过程中甘氨酸分子表现出的可能构型和活性位。     

Li4团簇光吸收谱的含时密度泛函理论研究

光吸收谱是识辨团簇异构体的重要工具,常被形象地比作团簇的指纹.为了研究之前实验中Li_4团簇光吸收谱的测量对象,在密度泛函理论框架下,通过构型优化获得5种Li4团簇异构体,优化所得键长与之前理论研究结果符合较好,其中,平面菱形构型的基态能量最为稳定,同时理论预测了四面体构型(C2v)和长方形构型(D2h).基于含时密度泛函理论方法研究了5种Li4团簇异构体的光吸收谱,理论模拟结果表明,平面菱形构型与之前实验测量谱的符合程度最好,为实验的测量对象提供了有力的理论支撑.此外,通过选取2种有代表性的Li4团簇异构体,详细阐述了团簇中原子的空间延展与光吸收谱之间的量子尺寸效应.     

1,8-双取代萘衍生物中新型离域键性质的理论研究

采用电子密度拓扑分析法研究了由氧族和氮族元素双取代的类1,8-双取代萘衍生物中离域键E…E(E=ⅤA,ⅥA元素)的性质.结果表明,O,S,Se,N,P和As取代的类1,8-双取代萘衍生物分子中存在离域E…E键作用.此类E…E键属于弱相互作用.总的来说,氧族元素间形成的离域键强于氮族元素形成的离域键,且键的强度按O,S,Se或N,P,As的顺序逐渐减弱.其中E为O,S,Se,N,P形成的E…E键为静电作用,As…As键有部分共价作用.     

硅烯对含氢氯硅烷选择性Si—X键插入反应的理论研究

采用密度泛函B3LYP/6-31++G(d,p)算法,比较了通过位阻效应稳定的二烷基取代硅烯和通过电子效应稳定的二氨基取代硅烯对含氢氯硅烷Si—X(X=H或Cl)键插入反应的反应选择性差异.研究结果表明:(1)二氨基取代硅烯的Si—X键插入反应的反应活性低且放热不明显,产物在热力学上远不及二烷基取代硅烯的产物稳定;(2)二氨基取代硅烯对二甲基氢氯硅烷(Me2SiHCl)表现出了与二烷基取代硅烯不同的反应选择性,Si—Cl插入反应优先于Si—H插入反应.其根本原因在于Si—H插入反应过渡态能量的稳定性对硅烯的亲电性作用的依赖性显著大于Si—Cl插入反应.     

富勒烯团簇BxN36-x的电子结构研究

采用从头算量子化学方法在MP2／3—2lG水平对BxN36-x富勒烯团簇进行理论研究。从理论上预测了具有与碳原子簇C36相似结构的一系列BxN36-x富勒烯团簇的存在，并对其几何构型进行优化，研究电子结构，探讨其稳定性。结果表明B16N21比C36具有更好的反应活性。     

杂环硫代磷酸酯化合物的合成及其生物活性研究

以2,4-二氯苯酚为原料,合成了8个新八元杂环硫代磷酸酯化合物,探讨了其合成方法,它们的结构均经过IR,1HNMR,31PNMR,元素分析等确证.初步药理实验显示,个别化合物具有一定的杀菌活性.     

芦竹碱分子的密度泛函理论研究

用密度泛函理论,在B3LYP/6-311+G(d,p)水平上优化了芦竹碱分子的结构,给出了分子的键长、键角、二面角等参数,并对其进行了前线轨道分析和自然电荷分析,揭示了前线轨道、电荷分布与反应活性之间的关系.     

帕拉米韦分子的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论(DFT)方法,在B3LYP/6-311+G(d,p)水平上对抗流感药物帕拉米韦进行了计算研究.优化得到了帕拉米韦分子的稳定几何构型,计算了分子的键长、键角、二面角等参数,并对其进行了自然电荷分析和前线轨道分析.以H2O为溶剂研究了溶剂效应对帕拉米韦分子空间结构的影响.理论模拟了帕拉米韦分子在气相和水溶液中的红外光谱,为进一步实验工作提供了理论信息.     

甘氨酸与6-硫嘌呤氢键作用的密度泛函理论研究

在B3LYP/6-31+G*水平上对6-硫嘌呤与甘氨酸氢键作用的几何结构、电子结构、红外光谱等性质进行了研究,并在B3LYP/6-311++G**水平上做单点能计算.得到6-硫嘌呤与甘氨酸氢键作用的选择性为:4123,稳定性顺序与氢键作用顺序一致.二聚物在298.15 K时分布分数为:35%(1)、2%(2)、1%(3)、62%(4),与稳定性顺序一致.自然键轨道(NBO)分析表明氢键质子给体X-H键长变化与轨道间作用的"伸长效应"和轨道杂化重优的"收缩效应"有关,同时,利用H-index对氢键类型进行归属.AIM电子密度拓扑分析表明,Y…H间存在键鞍点,且电子密度和Laplacian量都落在氢键范围之内.     

多原子炸药分子硝基甲烷在外电场作用下的结构特性研究

采用密度泛函B3LYP/631g(d,p)方法在不同外电场(0.00~0.003 a.u.)作用下,对多原子炸药分子CH3NO2优化计算得到其基态稳定构型,研究了在外电场作用下CH3NO2分子基态的总能量、键长、键角、偶极矩、电荷分布、能级分布、能隙、转动常数等的变化规律.结果表明：随外电场的逐渐增大,CH3NO2分子总能量逐渐减小、分子沿着C—N分子轴方向变得扁长;分子能隙也逐渐减小;偶极矩随外电场的增加而增加,分子转动常数A随外电场的增大而逐渐增大,B和C则随外电场的增大而逐渐减小.     

去质子化咔咯内氢迁移反应的理论研究

采用B3LYP/6-31G~(**)方法在Gaussian09程序下,对去质子化咔咯(CH_2~-)体系进行结构优化和振动分析。结果显示,CH_2~-的四种不同构型稳定性差异是由内氢原子间距决定的,内氢原子间距大,相对能量低,稳定性高。优化不同构型间相互转化的内氢迁移(IHAT)反应的过渡态,并进行相关的比较计算,各过渡态的能量高低也与内氢原子间距密切相关。CH_2~-的各构型能量差异大于PH_2,同样是从能量最低到能量最高的稳定构型的内氢迁移反应,CH2-的正逆反应速率的差异明显大于PH_2。     

硝酸酯含能材料中O-N键离解能的计算

利用密度泛函方法B3LYP、B3PW91和B3P86结合6-31G**和6-311G**基组,计算了4个硝酸酯化合物的键离解能,并将其与试验值进行比较。结果表明:B3P86方法结合6-31G**基组可以得到与试验符合较好的键离解能。使用这种方法,计算了其他19个硝酸酯类含能材料的键离解能。进一步将C-NO2键、N-NO2键和O-NO2键的键离解能进行比较,结果发现含有一个C-NO2键或N-NO2键的化合物的键离解能要比含有一个O-NO2键的键离解能大。     

准分子激光诱导等离子体中镁原子及离子发射光谱线的实验研究

本文报道了用准分子３０８ｎｍ激光烧蚀固体镁靶产生的低温微等离子体，用光学多道分析仪测量了等离子体中镁原子及离子的发射光谱线的Ｓｔａｒｋ展宽与延时及缓冲气体压力之间的关系，由此讨论了激光等离子体的电子密度随时间演化的特性及缓冲气体压力对激光等离子体特性的影响。     

CH2XO(X=Cl,Br)与O2反应机理的理论研究

采用B3LYP和MP2方法在6-311++G(d,p)水平上研究了CH2XO(X=Cl,Br)自由基与O2反应的微观机理,找到了3个可能的反应通道,其中生成HC(O)X+HO2的通道为主反应通道,验证了动力学实验结果.运用电子密度拓扑分析方法讨论了反应过程中化学键的变化规律及结构过渡态与反应热之间的关系,为大气化学中CH2XO的实验研究提供理论依据.     

秦岭中草药黄芩中黄酮类化合物的分离

目的 分离鉴定秦岭中草药黄芩中的黄酮类物质并研究其对α-葡萄糖苷酶的抑制活性.方法 植物原料用溶剂提取,常压硅胶柱色谱及制备液相色谱分离,高分辨质谱及核磁共振波谱分析确定化合物分子结构,PNPG法测定化合物的α-葡萄糖苷酶的抑制活性.结果 分离鉴定了8种黄酮类化合物,分别是汉黄芩素(1)、黄芩素(2)、汉黄芩苷(3)、千层纸素A-7-O-葡萄糖酸苷(4)、白杨素-7-O-葡萄糖酸苷(5)、黄芩苷(6)、黄芩素-6-O-葡萄糖酸苷(7)和去甲汉黄芩素-8-O-葡萄糖酸苷(8),活性实验表明化合物1和7表现出较好的α-葡萄糖苷酶的抑制活性,其IC50分别为0.13 mmol/L和0.25 mmol/L,稍强于阳性对照阿卡波糖(IC50:0.42 mmol/L).结论 秦岭中草药黄芩中某些黄酮类物质能够有效抑制α-葡萄糖苷酶,具有与阿卡波糖相当的降糖作用.     

中药黄芩中4种黄酮类化合物的密度泛函理论研究

采用DFT B3LYP方法在6-311G(d)基组下优化计算了黄芩苷、黄芩素、汉黄芩苷和汉黄芩素,分别从自然电荷分布、酚羟基的解离焓及前线轨道等方面分析了它们的活性.结果表明;4个分子C5处酚羟基氢原子上的正电荷数都是最大的,所带正电荷顺序是:黄芩苷>黄芩素>汉黄芩素>汉黄芩苷;酚羟基的解离能分析得到抗氧化活性顺序与其相同;最高占据轨道和最低空轨道的能级差ΔE的顺序是:黄芩苷<汉黄芩苷<黄芩素<汉黄芩素.黄芩苷消除.OH自由基的过渡态计算得到的活化能是113.2kJ.mol-1,反应热为-1 053kJ.mol-1.各种计算数据都表明黄芩苷在这四种黄酮化合物中的活性最大,消除自由基的理论活性顺序与文献报道的顺序一致.     

煤灰中高岭石熔融性的密度泛函理论研究

选出两种复盐,熔融温度高的高岭石和熔融温度低的含钾高的微斜长石.以第一性原理的密度泛函理论(DFT)和量子化学从头算法为理论基础,结合PW 91算法和广义梯度近似(GGA),对煤灰中高岭石和微斜长石的反应活性进行计算,然后分析它们的最高能量占据轨道(HOMO)、最低空轨道(LUMO)、态密度和Milliken布局数.计算结果表明:高岭石轨道的能级差ΔE较大、化学活性低,高温脱水后生成莫来石,莫来石的结构比较稳定;高岭石脱水后易和电子接受体反应,不易和电子给予体反应,K~+作为电子接受体进入高岭石晶格变成微斜长石,煤灰熔融温度降低.