N_2O_4的量子化学计算与分子结构Ⅰ.

本文报告我们对N_2O_4分子所作的从头计算(ab initio法)和半经验计算(用的是CNDO/2法)。通过计算所获得的结果主要是:(1)半经验的CNDO/2法用于象N_2O_4这样较特殊的分子的计算上一般讲是不适宜的。(2)我们用STO·3G极小基组SCF ab initio计算所得的N_2O_4分子总能量为E(T)=-402.482 au.及内旋转势垒为6.28Kcal-/mol,与文献上同类方法所得结果一致;而比用较大的高斯函数展开(73/73)所得的结果E(T)=-406.378au.的负值要小以及比其所得出的内旋转势垒11.6Kcal/mol要小,但比由实验所作出的内旋转势垒估计值2.9Kcal/mol要大,这表明后者与理论计算值不符。(3)由此我们预计,若用包括氮的3 d的扩展基组abinitio计算将得到比本次计算更好的结果(且会有助于对N_2O_4中N-N长键之分析)。     

二芳基全氟环戊烯化合物闭环体的含时密度泛函理论研究

采用B3LYP／6—31G（d）方法对二芳基全氟环戊烯闭环体进行量子化学理论计算研究，探讨了活性碳位引入H，CH3，OCH3，NH2，CCH，CN，cF3基团对分子基态几何构型的影响．在此基础上，运用TD／B3LYP／6—31G（d）方法计算了其电子吸收光谱，得到了最大吸收波长与实验值相吻合．研究还发现该类分子的最低单重激发态（S1）主要源自分子内HOMO→LUMO（π→π＊）跃迁，通过分析其前线分子轨道，合理解释了不同取代物吸收光谱的差异．     

甲醇光解离的反应机理研究

用B3LYP/6-311 G(d,p)方法对甲醇单分子解离反应的机制进行了研究.对各个物种进行了结构优化和振动分析,并在同样的基组水平上用包括非迭代三重激发的CCSD(T)方法计算单点能,给出了包含零点能校正的各反应通道的势能剖面图,确定了可能存在的过渡态和反应势垒.研究发现,甲醇分子中原子氢(H)的消除反应有3个通道,O—H键和C—H键断裂是两种直接解离的方式,另外一种则是O—H键断裂后生成的产物CH3O具有足够的能量越过较低的活化能垒而进行再次分解所致;分子氢(H2)的消除反应有4中心消除和两种不同类型的3中心消除方式;而C—O键的断裂过程亦属于直接解离方式.     

含有dithiole-2-one的苯并噻吩基乙烯化合物光致变色反应的溶剂效应

采用B3LYP/6-311G方法及溶剂效应中的极化连续模型,对含有dithiole-2-one的二苯并噻吩基乙烯化合物(BTDO)进行了理论计算研究.并运用TD/B3LYP/6-311G方法计算了其电子吸收光谱,得到的最大吸收波长与气相中所得到的实验值相吻合;研究还发现第一激发三重态对应的是分子的HOMO→LUMO(π→π*)电子跃迁.通过分析其前线分子轨道,解释了不同溶剂下吸收光谱的差异.     

给／吸电子取代基对PPV类聚合物重组能影响的DFT研究

用密度泛函理论（density functional theory，DFF）在B3LYP／6—311G基组水平上对（PPV）4、（PPV）4-S进行结构全优化，计算得到了它们的重组能，讨论了不同给／吸电子取代基对PPV类电致发光聚合物重组能的影响．结果表明，给，吸电子取代基都使得PPV聚合物的重组能降低，性质相同的不同取代基对PPV类聚合物体系内电子离域范围影响程度不同，若取代基能参与主链轨道形成，使聚合物体系内电子离域范围增大，重组能降低更加明显，聚合物的传输速率增大；另一方面取代基的引入如果使得分子整体平面结构扭曲变形，则共轭效应相对减小，重组能降低数值减小．     

竹红菌素分子内氢转移反应的机理

用AMI方法全优化结构,然后再作高水平单点能计算,对大分子光敏剂竹红菌素分子内氢转移反应的机理进行了系统的研究．研究发现：该反应为单质子(氢)传递过程,两个氢转移的势垒有显著差别,反式异构体向顺式转化的势垒更低,猜测实验观察到的可能是反式异构体向顺式转化的活化能．结构相似的HA与HB分子内氢转移的机理相似,反应势垒前者较后者稍高．     

NH2NO2重排反应的理论研究

本文用从头算方法计算了200～2000K温度范围内NH_2NO_2重排反应的热力学函数改变值,等容热容,反应的A因子和速度常数;以及热容随温度的变化关系。结果表明,该反应是一吸热反应,是不能自发进行的。此外还发现,重排反应的速度常数满足关系logk(s~(-1)=(16.72±0.77)—40.70/2.3RT,此与文献预测结果相符。     

HOCH_2CH_2→产物反应途径的动力学

用量子化学结果和Ｅｙｒｉｎｇ过渡态理论计算了２００－１２００Ｋ温度范围内，标题反应的Ａ因子和速度常数，结果表明，２－羟乙基脱去β－Ｈ生成乙烯醇与其经［１，３］重排生成乙氧基有相近的Ａ因子和速度常数，且常温下速度较慢，反应难以进行。     

水分子光解动力学计算研究

用现有的Gaussian98量子化学计算程序,在CIS／6—31 G(d)基组水平上,对H2O分子在光照下分解为H和OH的反应机理进行了系统研究：首先作出了反应的势能面(PES),然后优化得到了反应物、过渡态和产物的几何构型及能量,最后进行了内禀反应坐标(IRC)计算,进一步验证了过渡态与反应物、产物的连接关系,从而给出了水分子光解离反应的动力学机理和过程。     

丙炔的光解动力学计算研究

用从头算方法对丙炔在157nm光照下的一个光分解途径C3H4→CH3＋C2H进行计算研究。在MP2／6-31＋G（d）和CIS／6-31＋G（d）水平上分别完成对基态、激发态的构型优化和能量计算（包括零点能）;同时,在CIS／6-31＋G（d）水平上做势能面,研究丙炔吸收光子后发生的C-C键的断裂过程,获得过渡态的粗略构型,再通过CIS／6-31＋G（d）水平计算获得确切过渡态构型,计算过渡态能量。通过计算得到的反应通道和相应反应物、产物能量与文献报道的实验结果能较好地吻合。