1-羟基-2-萘甲醛分子基态和激发态的质子转移机制

基于密度泛函与含时密度泛函理论方法,研究1-羟基-2-萘甲醛(HN12)分子及分子异构体在基态和激发态的氢键动力学过程.结果表明:在基态的HN12分子被激发至第一电子激发态后,出现氢键键长变短及氢键中羟基的红外光谱红移现象;激发态分子内的质子可发生转移反应;异构体在激发态时不易发生逆向的质子转移反应,但在基态较易出现逆向的质子转移过程.即HN12分子及分子异构体在基态和激发态存在一个循环机制.     

酸碱度对2(2′-对甲氧基苯基)乙烯基-5-(4″-联苯基)(口恶)唑分子光谱的影响

本文以2-(2′-对甲氧基苯基)乙烯基-5-(4″-联苯基)恶唑为例,探讨了酸碱度对分子光谱的影响。在研究过程中发现了一种新的荧光酸碱指示剂,滴定范围在pH2-1,并计算出相应激发态,基态的Pk_b;和pK_b。     

从头计算研究NiI分子的基态和低电子激发态

采用多参考组态方法和相对论有效势基函数组研究了NiI分子的基态和低激发态的势能曲线、光谱项、势动能级和光谱常数，在15000cm^-1的能量内发现了6个2重自旋电子态，其中3个为△对称性，另外三个为Ⅱ对称件．最低的△电子态证实为基态，而最低的Ⅱ态高出它2174．56cm^-1．     

SeNn(n=0,+1,+2,-1)基态及SeN低激发态a(4ⅡI)、A 2Ⅱ势能函数与稳定性研究

采用6-311 G**基组、B3LYP方法对SeN＜n(n=0, 1, 2,--1)分子离子基态进行了结构优化和频率计算,用TDB3LYP/6--311 G"含时方法对SeN分子低激发态a(4Ⅱi)、A 2Ⅱ进行了计算,得到SeNn(n=0, 1, 2,--1)分子离子基态和SeN分子激发态a(4Ⅱi)、A 2Ⅱ的平衡几何结构、电子状态、谐振频率、偶极矩、离解能De等相关性质,并在计算出来的一系列单点势能基础上,用正规方程组拟合Murrell-Sorbie(M-S)势能函数,得到相应态的解析势能函数,由此计算对应的光谱参数(Be、αe、ωe、和ωeXe)和力学性质.理论计算值与相关文献值吻合较好,说明用B3LYP(TDB3LYP)/6-311 G**方法计算SeNn(n=0, 1, 2,-1)分子离子基态和SeN分子激发态微观结构性质是可行的.计算结果表明Se Nn(n=0, 1, 2,-1)分子离子基态是可稳定存在的,其稳定性次序为SeN-SeNSeN SeN2 .     

HD分子X1Σ+g, B1Σ+u和C1Πu态的势能函数

使用SAC/SAC-CI方法，利用D95++**、6-311++g**以及cc-PVTZ等基组，对HD分子的基态(X1Σ+g)、第二激发态(B1Σ+u)和第三激发态(C1Πu)的平衡结构和谐振频率进行了优化计算．通过对3个基组的计算结果的比较，得出了cc-PVTZ基组为三个基组中的最优基组的结论；使用cc-PVTZ基组，利用SAC的GSUM(Group Sum of Operators)方法对基态(X1Σ+g)、SAC-CI的GSUM方法对激发态(B1Σ+u)和(C1Πu)进行单点能扫描计算，用正规方程组拟合Murrell-Sorbie函数，得到了相应电子态的完整势能函数；从得到的势能函数计算了与基态(X1Σ+g)、第二激发态(B1Σ+u)和第三激发态(C1Πu)相对应的光谱常数(Be, αe, ωe 和ωeχe)，结果与实验数据基本吻合．     

AsS~X分子离子的基态结构与势能函数

应用B3LYP、B3P86方法对AsS分子、AsS+、AsS-离子基态进行几何优化和单点能扫描计算,与实验值比较,得出最优化平衡结构和最优化基组.用最小二乘法拟合得到AsSX(X=-1,0,+1)分子(离子)基态的Murrell-Sorbie势能函数,并计算AsSX分子(离子)的谐振频率和光谱常数,这为AsSX分子(离子)的反应动力学提供了理论依据.     

3-甲基-6-氨基-5-氰基-4-（4-对甲氧基）苯基-1-苯基-1，4-二氢吡喃并[2，3-c]吡唑与牛血清白蛋白相互作用的研究

采用荧光光谱法研究了人体生理pH值条件下,3-甲基-6-氨基-5-氰基-4-(4-对甲氧基)苯基-1-苯基-1,4-二氢吡喃并[2,3-c]吡唑(Ⅰ)与牛血清白蛋白(BSA)分子间的相互结合反应;获得了不同温度下Ⅰ与BSA作用的结合常数K和结合位点数n;并根据Forster非辐射能量转移机理,计算出其与BSA相互作用时给体-受体间距离r为5.01 nm及能量转移效率E为0.280.证实了Ⅰ与BSA的相互结合作用为单一的静态猝灭过程,确定了其与BSA分子间有较强的结合作用,且结合力以疏水作用力为主.     

1-甲基-酰胺基蒽醌中分子内电荷转移的理论研究

本文采用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT)对1-甲基-酰胺基蒽醌(MAAQ)的基态和激发态性质做了一系列计算研究.在基态,MAAQ中酰胺基与蒽醌分子是共平面的,并且酰胺基和蒽醌分子之间形成了一个分子内氢键C=O…H-N. S_0→S_1的跃迁属于一个明显的π→π~*特性.在第一单重激发态,MAAQ具有两个稳定结构(平面构型nMAAQ和扭曲的构型tMAAQ).其中,nMAAQ是占优势的构象.同时,在MAAQ的溶剂中,观察不到tMAAQ的发射光谱.在激发态,MAAQ发生了扭曲的分子内电荷转移(TICT)过程.在基态MAAQ与F~-形成了一个分子间氢键F…H-N,而激发态MAAQ-F~-复合物发生了激发态分子间质子转移现象.     

NH分子X3Σ和B1∑+态的分析势能函数

利用原子分子反应静力学原理,推导出了NH分子基态和第二激发态的合理离解极限;使用QCISD(T)/cc-PVQZ和QCISD/6-311G(3df,3pd)理论方法,分别对NH分子基态和第二激发态的平衡结构和谐振频率以及离解能进行了优化计算,且进行了单点能扫描,同时将扫描结果用正规方程组拟合Murrell-Sorbie势能函数.由拟舍得到的势能函数,计算了与基态(X3Σ-)和第二激发态(B1Σ+)相应的光谱常数(Be、αe、ωe和ωeχe)和力常数(f2、f3和f4),其结果与实验符合得很好.     

二烷氨基香豆素在烯烃和聚合物中的荧光行为

7-二乙氨基-4-甲基香豆素(DAMC)在液态烯烃和固态聚合物介质中的激发(吸收)波长和发射波长随介质的极性增大而红移。DAMC在聚合物介质中荧光量子产率和荧光寿命决定于介质的极性,辐射失活速率常数与非辐射失活速率常数也与此相关。处在单线激发态的DAMC与活泼烯烃会发生化学反应。据此说明DAMC的单线激发态构型为扭动两性离子是合理的。     

BO_2(~2A_1)的结构与解析势能函数

采用单双取代的二次组态相互作用(QCISD)方法,在6-311++G(df,pd)基组水平上,对BO2分子进行优化,得到了该分子的基电子状态为2A1,BO2分子具有C2V对称性,同时得到了BO2分子的平衡几何、离解能、谐振频率和力常数.在此计算的基础上,运用多体展式理论方法推导出BO2分子的解析势能函数,其等值势能图准确再现了结构特征及势阱深度.由此讨论了O+BO→BO2,B+OO→BO2分子反应的势能面特征.这些结果可用于微观反应动力学的研究.     

AlF_2分子的结构性质与势能函数

运用密度泛函理论B3P86-311++G(3d2f)对基态AlF2分子的平衡电子结构进行优化计算,优化出AlF2分子稳定构型为C2V,电子态为2 A1,其平衡核间距Re=0.164 72nm、键角∠FAlF=119.614°、离解能14.656 2eV.并对它们的力常数及谐振频率进行进一步的计算.在推断出AlF2的离解极限基础上,应用多体展式理论方法,推导出基态AlF2分子的解析势能函数,该势能面准确再现了AlF2分子的结构特征和能量变化.分析讨论势能面静态特征得到:AlF+F→AlF2反应中不存在鞍点,为无阈能反应.     

基态的HCN和HNC分子的势能面

运用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法在6-311++G**水平上,对基态HCN和HNC分子的结构进行了优化计算,得到HCN分子的稳定结构为C∞v构型,电子态为X1∑+u,平衡核间距RH-C=0.1066 nm、RC-N=0.1149 nm,离解能De=18.88 eV; HNC分子的稳定结构为C∞v构型,电子态为X1∑+u,平衡核间距RH-N=0.09996?nm、RN-C=0.1169?nm,离解能De=18.256?eV,用多体项展式理论推导了基态HCN和HNC分子的解析势能函数,其等值势能图准确再现了基态HCN和HNC分子的结构特征及其势阱深度与位置.     

过硫化氢分子HSSH及过硫化氢离子HSSH+的密度泛函理论研究

为了丰富过硫化氢分子和过硫化氢一价阳离子的电子基态和激发态的信息,采用量子化学中密度泛函理论的B3LYP 方法, 使用6-311++g(3df, 3pd)基组, 对其进行了研究。计算得到了过硫化氢分子HSSH基态和过硫化氢离子HSSH+基态及激发态的平衡构型、光谱常数、总能量和零点振动能。计算表明过硫化氢中性分子是长对称陀螺分子,二面角为90.66°,具有C2对称性,而过硫化氢离子HSSH+有顺式（二面角为0°）和反式（二面角为180°）两种稳定的异构体,反式结构基态能量比顺式结构基态能量低0.129eV。此外计算还得到了过硫化氢离子HSSH+两种异构体的基态和激发态的电子结构。     

紫外吸光光度法测定厚朴酚及和厚朴酚的解离常数

 根据光度法测定酸解离常数的原理,采用紫外分光光度法测定了厚朴酚与和厚朴酚的解离常数(pKa),并用计算机和统计方法作数据处理.实验测得厚朴酚的解离常数pKa₁为7.10±0.11,pKa₂为10.58±0.36,和厚朴酚的pKa₁为9.64±0.03,pKa₂为10.71±0.21.方法简便,结果可靠准确.     

CH2(X3B1)分子的结构与解析势能函数

 运用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法在6-311++G^**水平上,对基态CH₂分子的结构进行了优化计算,得到CH₂分子的稳定结构为C_2v构型,电子态为X³B₁,平衡核间距R_CH=0.1072nm、离解能D_e=8.034eV,用多体项展式理论推导了基态CH₂分子的解析势能函数,其等值势能图准确再现了基态CH₂分子的结构特征及其势阱深度与位置.     

Li_2,Na_2和NaLi分子基态及低激发态的结构与势能函数

采用群论及原子分子反应静力学方法,推导了Li2、Na2和NaLi分子基态及低激发态的电子态及相应的离解极限,运用二次组态相互作用方法(QCISD)优化计算了Li2、Na2和NaLi分子基态的平衡结构、振动频率和离解能,并对Li2、Na2和NaLi分子基态进行了单点能扫描计算,激发态则用CIS方法,给出了各分子的Murrell-Sor-bie函数形式的完整势能函数,计算出与基态和低激发态相对应的光谱常数(Be,αe,ωe和ωeχe),结果与实验数据符合得相当好.     

S2O分子的基态和低激发态的离解及预离解

目的应用GAMESS[14]程序和新的多参考态组态相互作用(MRCISD)对S2O分子基态和与基态具有相同对称性及多重度的两个低激发态的离解进行研究。方法采用完全活性空间自洽场(CASSCF),沿着S-S伸缩振动坐标详细地解析基态X珘1A’和两个激发态C珘1A’和珟D1A’的离解以及C珘1A’预离解。结果采用不同的方法,珟D1A’态所获得的离解模式不同。对于非态平均的CASSCF方法,C珘1A’态与珟D1A’态的离解极限都为SO(1Δ)+S(1D)。对于态平均的完全活性空间自洽场(SA-CASSCF)方法,珟D1A’态离解极限与基态X珘1A’相同,均为SO(3Σ-)+S(3P),而C珘1A’态的离解极限为SO(1Δ)+S(1D)。X珘1A’态的离解能在MRCISD水平约为3.10 eV,比热化学值3.45±0.01 eV小0.35±0.01 eV。结论计算的C珘1A’态的预离解极限存在于S-S伸缩振动的26谱带附近,与实验值吻合得很好。     

GaI_2(X~2A_1)分子的结构与势能函数

应用密度泛函理论B3P86和B3LYP,利用多种基组对GaI2分子的基态平衡结构进行优化,并用优选出的密度泛函B3P86/3-21G方法对该分子的离解能、谐振频率和力常数进行了计算.结果发现GaI2(X2A1)分子的基态稳定构型为C2V,其平衡核间距Re=0.26225 nm、∠IGaI=122.8135°,离解能为1.5303 eV,谐振频率为ω1(a1)=54.7691 cm-1、ω2(a1)=179.4269 cm-1、ω3(b2)=248.9129 cm-1,力常数为fR1R1=0.08995 a.u.,fR1R2=0.01238 a.u.,fR1α=-0.01335 a.u.,fαα=0.01362 a.u..在推断出GaI2的离解极限基础上,应用多体展式理论方法,推导出基态GaI2分子的分析势能函数,该势能表面准确地再现了分子GaI2(X2A1)的结构特征和能量变化.分析讨论势能面的静态特征时得到:GaI+I→GaI2反应中存在鞍点,活化能为144.728 kJ/mol.     

2－［3－（5－硝基苯并异噻唑）偶氮］－6－异丙基苯酚的合成、结构和性质研究

以２－氰基－４－硝基苯胺为原料合成了３－氨基－５－硝基－２，１－苯并异噻唑，并使之与邻异丙基苯酚偶联，得到２－［３－（５－硝基苯并异噻唑）偶氮］－６－异丙基苯酚（５－ＮＯ２ＢＰＡＩＰ），测得其ｐＫａ为７．０８．光度法和ｐＨ滴定表明它有可能成为一个敏锐的酸碱指示剂和Ｃｕ２＋、Ｃｏ２＋、Ｎｉ２＋等离子的显色剂。