用原子-键电负性均衡方法计算镉（Ⅱ）配合物的电荷分布

在以密度泛函理论和电负性均衡原理为基础的原子-键电负性均衡方法的σ-π模型（ABEEMσ-π）中,利用最小二乘法并结合自编程序,通过大量的量子化学计算拟合确定了氢、氮、氧、硫、氯以及镉（Ⅱ）等各种类型的原子及相关化学键区域的ABEEMσ-π参数.将这些参数应用到研究镉（Ⅱ）配合物的电荷分布,结果显示由ABEEMσ-π模型计算的电荷分布与量子化学计算结果有很好的一致性,线性相关系数在0.93~0.99之间.进一步验证了ABEEMσ-π模型的合理性和可靠性,发展了该模型在第五周期过渡金属中的应用.     

多种密度泛函方法计算碳氧单键解离能的性能比较

运用当前发展的40种密度泛函方法对30种包含碳氧单键C －O H的有机物中碳氧单键的解离能进行理论计算,并将获得的理论值与已知实验值进行比较,发现BM K和M PW1B95两种密度泛函方法用于碳氧单键解离能的计算所得到的结果相对可靠,而TPSSLYP1W密度泛函方法计算出来的结果与实验获得的数值之间呈现出最大的偏差。我们对造成这种差异的原因进行了进一步地分析,发现拟合密度泛函方法时所采用的数据集及参考性质,对其所适用的化合物范围及性质的表征有至关重要的影响。这为今后使用理论方法对实验无法获得准确碳氧单键解离能数值的化合物中的碳氧键断裂难易程度的表征,提供了一定的参考价值。     

含磷元素的基团电负性

以密度泛函理论和电负性均衡原理为基础，应用修正的电负性均衡方法，并自编程序，用最小二乘法，拟合确定了氢、碳、氧、氟、氯以及磷等各种类型原子的价态电负性、价态硬度和能量的相关参数；从电负性均衡原理的观点，利用这些参数确定了一些含磷元素的基团电负性、电荷分布和总能量，并进行了讨论．     

一种描绘原子大小尺寸的半径

Slater曾考察原子径向电子密度最大值处的半径,发展成为文献中所称的原子Bragg-Slater半径;这个半径接近原子共价半径,描述两个原子成键时可以走到多么近。     

应用Fukui函数探讨双苯基-取代的自由基闭环反应的区位选择性

应用概念密度泛函理论下的反应性指标Fukui函数,结合局域硬软酸碱（HSAB）原理,解释和预测双苯基-取代的自由基闭环反应的区位选择性,其中活性指标是通过ABEEMσπ模型获得的.通过研究得出,发生反应的反应中心的Fukui函数差的绝对值（Δf）能够预测出,5号碳原子更容易被自由基进攻,这与实验上的区位选择性是一致的.此外,主要产物的Δf值预测出的反应活性序列与实验上的速率常数有很好的关联一致性.     

原子-键电负性均衡方法融合进分子力场(ABEEM/MM)应用于蛋白质BPTI水溶液的分子动力学模拟

利用ABEEM/MM浮动电荷模型对蛋白质BPTI分子的水溶液进行了分子动力学模拟, 验证了模拟参数(包括ABEEM参数和力场参数)的正确性以及可转移性. 结果表明, 对蛋白质BPTI水溶液模拟所得的蛋白质中各类非氢原子的位置与实验晶体结构相比的均方根位移偏差较小, 即模拟所得的BPTI结构与实验晶体结构具有较好的一致性; 计算得到的径向分布函数表明, ABEEM/MM模型很好地体现了蛋白质和周围水分子的静电极化, 并且溶质与溶剂之间强烈的氢键作用使溶液中BPTI分子的体积变大.     

Li+/Be2+与DNA碱基和水相互作用的量子化学研究

采用量子化学方法 B3LYP/6-311+G(d,p)对气相中的Li+/Be2+与4种DNA碱基和水的相互作用进行研究,优化Li+/Be2+与碱基及水形成的复合物的几何结构,计算其结合能和电荷分布等.结果表明,Be2+与配体碱基及水的距离要比与Li+的距离小0.3左右;Be2+与其配体的结合能要远比与Li+的配合能大.随着水数目的增加,Li+/Be2+到配位原子的平均距离越来越大,但变化幅度较小.在复合物中,金属离子的正电荷主要转移到水中.     

基于Marching Cubes方法计算分子体积

利用Marching Cubes方法,基于分子形貌理论,提出了分子等值面模型体积的计算公式.首先,利用二进制和十进制的转换关系定义体元顶点的标号,并将与分子表面相交的体元归纳为16种不同的构型,其中包括基本构型和特殊构型.然后针对不同构型给出相应的体积计算公式,最终通过求和得到整个分子的体积.该方法的优点在于不需要重建分子表面,即可通过已知网格数据和阈值直接得到分子的体积,易于理解,并具有较高的计算效率.最后,通过几个典型分子体积计算结果的对比,证实了该方法准确有效.此外,该方法同样适用于其他从规则网格数据中提取的等值面模型体积的计算.     

分子轨道的成键能

在Hartree-Fock-Roothaan方程所代表的自洽场分子轨道理论的框架内,本文提出了分子轨道的成键能概念,可以普遍地应用于判断分子轨道的成键特性。 分子轨道写为原子轨道的线性组合:     

应用ABEEM/MM方法对生物小分子CH3CONH2(H2O)n(n=1～3)团簇的理论研究

应用ABEEM/MM方法对由乙酰胺结合1～3个水分子形成的9种团簇进行研究,并把由该方法计算出的结果同从头算的结果进行比较.得出：在CH3CONH2（H2O）n（n=1～3）团簇中,氢键作用是主要的;随着水分子数的增加,团簇的稳定性随之增强;同时,对于结合相同水分子数的团簇而言,其稳定性也随着形成氢键的类型及数目的不同而有所差别.另外,ABEEM/MM方法在几何构型优化和相互作用能计算方面,也与从头算方法得到了较好的吻合.