孤立轨道法评估不同并五苯分子堆积的电荷转移积分

运用量子化学密度泛函理论B3LYP方法, 在6-31G(d,p)水平上采用孤立轨道法的双分子非自洽与自洽法评估了基于π共轭有机半导体材料不同堆积的并五苯二聚体的电荷转移积分, 在此基础上考虑电场作用对以上堆积形式下电荷转移积分的影响. 结果表明, 孤立轨道的双分子自洽方法得到的有效转移积分与非自洽法得到的直接耦合量在数值上非常接近并与实验值比较吻合, 且自洽法还可以方便地考察极化对分子位点能的影响. 此外, 运用该方法在电场作用下评估了不同堆积形式下的并五苯二聚体的电荷转移积分, 结果表明电场对电荷转移积分几乎没有影响.     

电子转移的外电场效应──苯分子与苯正离子自由基间电子转移的从头算研究

基于半经典电子转移理论,结合量子化学计算,在HF/DZP水平上,研究外电场作用下平行的苯分子-苯正离子自由基体系(C₆H₄)₂⁺的分子内电子转移问题.在给体和受体几何构型优化的基础上,用线性反应坐标确定电子转移过渡态,分别用两态变分方法和基于Koopmans定理的分子轨道跃迁能方法计算电子转移矩阵元V_AB,讨论了V_AB对给体和受体中心距d的指数衰减关系.取中心距为0.6nm,研究了外电场对反应热的影响,计算得到在不同外电场强度下分子内气相电子转移的速率常数k.     

二氯二氰基苯醌及其阴离子自交换电子转移反应的理论研究

基于非平衡溶剂化能的约束平衡方法和溶剂重组能的新表达式, 实现了电子转移反应溶剂重组能的数值解, 研究了二氯二氰基苯醌(DDQ)及其阴离子体系DDQ-之间的自交换电子转移反应. 考虑了DDQ与DDQ-分子以平行方式形成受体-给体络合物时的两种构型. 引入线性反应坐标, 计算了该反应在不同溶剂中的溶剂重组能. 基于两态变分模型得到了反应的电子耦合矩阵元. 根据电子转移动力学模型, 计算了该自交换电子转移反应的速率常数.     

黄金规则用于N-3＋N3体系电子转移的研究

基于B3P86/6 311＋G优化的N3与N－3分子几何,确定了N3＋N－3基态电子转移体系 的六种不同的耦合机理,及各种形式耦合络合物的几何性质、活化能、稳定化能、耦合矩阵 元和态密度,并利用黄金规则计算了电子转移速率,讨论了各耦合方式对电子转移速率的影响 .     

黄金规则用于N_3~- N_3体系电子转移的研究

基于 B3P86/6 311＋ G优化的 N3与 N－ 3分子几何 ,确定了 N3＋ N－ 3基态电子转移体系的六种不同的耦合机理 ,及各种形式耦合络合物的几何性质、活化能、稳定化能、耦合矩阵元和态密度 ,并利用黄金规则计算了电子转移速率 ,讨论了各耦合方式对电子转移速率的影响 .     

电子转移的外电场效应——苯分子与苯正离子自由基间电子 …

基于半经典电子转移理论，结合量子化学计算，城ＨＦ／ＤＺＰ水平上，研究外电场作用下平行的苯分子－苯正离子自由基体系（Ｃ６Ｈ４）２＾＋的分子内电子转移问题。在给体和受体几何构型优化的基础上，用线性反应坐标确定电子转移过渡态，分别用两态变分方法和基于Ｋｏｏｐｍａｎｓ定理的分子轨道跃迁能方法计算电子转移矩阵元ＶＡＢ，讨论了ＶＡＢ对给体和受体中心距ｄ的指数衰减关系，取中心距为０．６ｎｍ，研究了外电场对反应热     

构型对芳基桥体分子内电子转移矩阵元影响的理论研究

在HF/6-31G水平上,研究了有机化合物二甲氧基-4-甲苯-四甲苯基桥体-二甲氧基-4-甲苯正离子间的电子转移.用线性反应坐标确定电子转移的过渡态,用两态变分法计算了电子转移矩阵元V_AB,在考虑非平衡态溶剂化效应下,计算了电子转移速率常数.改变桥体与氧化还原中心的二面角,计算了相应的电子转移矩阵元.通过电子结构分析,将电子转移矩阵元分为通过空间的直接耦合和通过键的耦合,提出了将后者进一步分为通过σ键和π键的耦合.得出通过π键的耦合与二面角余弦的平方成正比的结论.     

CO分子结点电子结构和输运性质的第一原理研究

采用基于密度泛函理论(DFT)的非平衡态格林函数方法(NEGF), 计算了CO分子结点低偏压下的电流和电导. 通过系统透射谱、投影态密度(PDOS)以及分子自洽投影哈密顿量(MPSH)本征态的分析将透射通道与局域分子轨道联系起来, 从系统电子结构解释了其传输性质. 讨论了电荷转移对系统电导的影响.     

阴离子自由基TCNQ-及其铜盐CuTCNQ非线性光学性质的理论研究

采用量子化学方法计算分析了阴离子自由基TCNQ-及其铜盐CuTCNQ单体、二聚体的非线性光学(NLO)性质.结果表明,将Cu+引入TCNQ-分子,极化率值减小,Cu+的位置不同对分子NLO系数的贡献不同;二聚体分子的极化率与其结合能相关,同时分子的几何构型影响二阶NLO系数.由前线分子轨道组成得到,电子在前线分子轨道间...     

生物体系中电子转移机理的理论研究 I.一种计算电子转移的方法及在螺环化合物中的应用

应用"相应轨道变换"和"广义"密度矩阵的方法,向MOPAC程序包中加入了新的功能,使其能处理电子转移反应中的部分参数.然后用此程序包中AM1方法对具有螺环结构的分子进行处理,计算了化合物在不同外加电场强度下的势能面、反应热△E,重组能λ及电子转移矩阵元VAB,结果表明,λ,VAB受外加电场的影响较小,而△E则与之成正比.对标题化合物1的计算结果也同ab initio法的结果进行了比较,发现其变化趋势完全一致,这说明本方法在计算电子转移方面是可靠的.与ab initio方法相比,本程序不仅适用于计算较大体系(如生物大分子),而且还具有速度快,耗时少的优点.     

1-碘丙烷分子的电子动量谱学研究：自旋-轨道耦合效应与分子内轨道相互作用

利用不对称不共面电子动量谱仪,在2.5 keV碰撞能量下,采用高精度的SAC-CI方法计算了1-碘丙烷分子束缚能谱,同时采用Hartree-Fock、B3LYP/aug-cc-pVTZ（C,H）6-311G＊＊（I）方法计算其电子动量分布. 并对电离能峰进行了标示. 结合非相对论与相对论计算方法以及自然键轨道分析,对最外层两个轨道（碘的5p孤对）的自旋-轨道耦合效应与分子内轨道相互作用进行了比较. 两种相互作用对电子动量分布的不同影响是可观的. 实验结果与相对论计算的结果一致,表明1-碘丙烷分子内自旋-轨道耦合效应占主导.     

Al-C60-Al分子结电子输运特性的第一性原理计算

利用基于密度泛函理论的格林函数方法, 计算了Al-C60-Al分子结的电子输运特性. 考虑了C60分子在铝电极表面的原子结构弛豫, 计算结果表明共振传导是Al-C60-Al分子结电子输运的主要特征, 在费米能级附近的电导约为1.14G0 (G0=2e2/h). 投影态密度(PDOS)分析表明, Al-C60-Al分子结的电子输运主要通过C60分子的最低空分子轨道(LUMO)和次低空分子轨道(LUMO+1)进行. 讨论了C60分子和铝电极之间距离的变化对其电子输运特性的影响.     

联苯负离子自由基与萘分子间长程电子转移的从头算研究

分离处理π σ π体系中的给体 ,受体和σ桥体 ,在HF/4 31G和HF/DZP水平上优化了联苯 ,联苯负离子自由基 ,萘和萘负离子自由基的几何构型 ,计算了分子间电子转移的内重组能 .取线性反应坐标R =0 .5 ,在STO 3G水平上用变分原理和分子轨道跃迁能方法 ,计算了π σ π体系自交换反应的电子转移矩阵元 .对交叉反应体系 ,沿线性反应坐标搜寻最小轨道能级分裂Δmin,确定了电子转移矩阵元和过渡态构型 .用Marcus双球模型计算液相电子转移的溶剂重组能 ,结合半经典模型计算了几种以联苯负离子自由基为给体 ,联苯和萘为受体的π σ π体系分子内电子转移速率常数 .     

孪函数N电子基组的组态

分析了各类孪函数Ｎ电子基组态展开式的特点以及它们对体系相关能的贡献，提出了一种在享函数Ｎ电子基矢下进行多组态自洽场计算时的组态选取方法，并依此方法在ＳＴＯ－６－３１Ｇ基组下对ＬｉＨ分子的基态能量做了计算，结果表明，用该组态选取方法只需选取少量的组态波函数便可得到相当精确的计算结果。     

FeO催化N_2与H_2反应生成NH_3的理论研究

本文采用密度泛函理论(DFT)UB3LYP方法对Fe O在基态五重态及第一激发态三重态势能面上催化N2与H2反应生成NH3的两态反应机理进行了研究,运用非共价作用预测反应位点,并运用分子中的原子(AIM)、电子定域化函数(ELF)及前线分子轨道理论对部分最低能量路径及最低能量交叉点(MECP)的机理进行了分析.计算了MECP处的自旋轨道耦合值(Hsoc)及系间窜越几率(PISC),通过应用能量跨度模型(energetic span model)确定了反应决速态,并从理论层面计算得到了反应中Fe O的催化转化频率(TOF).     

N-(1-萘基)琥珀酰亚胺分子间相互作用的计算机模拟

对分子间相互作用比较复杂的N-(1-萘基)琥珀酰亚胺进行理论计算时, 提出了将溶液构建和随机构象搜索相结合的多分子相互作用体系构建方法, 可以简单而准确地得到二聚体和三聚体结构, 其中二聚体结构和采用分子对接方法得到的结果完全一致. 经密度泛函理论计算, 得到了在真空条件下二聚体结构的最低能量构象. 对较大体系的三聚体结构采用高精度分子力学进行了理论计算. 通过分子间相互作用对分子构象的影响讨论了溶液结晶过程中N-(1-萘基)琥珀酰亚胺分子构象变化, 为该化合物结晶机理的深入研究提供重要依据.     

两种影响生态环境的亚硝基取代烷烃的电子结构

采用紫外光电子能谱实验(PES)和量子化学方法对两种影响生态环境的亚硝基取代烷烃RONO[R=(CH3)2CH,(CH3)3CO]的电子结构进行了分析和讨论。实验得到两种化合物的第一电离能分别为10.37eV和10.12eV,结合从头算自洽场分子轨道(abinitioSCFMO)计算和外壳层格林函数法(OVGF)计算对PES进行了分析和指认。研究表明化合物中取代基效应对电离能存在明显的影响;外层格林函数法计算得到电离能与实验吻合很好;同时发现在外层格林函数计算结果中由于考虑相关能,得到的分子轨道存在能级顺序的交错。实验和理论计算结果进一步证实亚硝基取代烷烃是产生烷基氧自由基(RO^.)的很好的源物种,这为深入研究由它们产生的对环境破坏有着重要影响的相应自由基奠定了基础。     

生物体系中电子转移机理的理论研究Ⅰ: 一种计算电子转移 的方法及在螺环化 合物中的应用

应用"相应轨道变换"和"广义"密度矩阵的方法,向MOPAC程序包中加入了新的功能,使其能处理电子转移反应中的部分参数。然后用此程序包中AM1方法对具有螺环结构的分子进行处理,计算了化合物在不同外加电场强度下的势能面、反应热ΔE,重组能λ及电子转移矩阵元V~A~B,结果表明,λ,V~A~B受外加电场的影响较小,而ΔE则与之成正比。对标题化合物1的计算结果也同abinitio法的结果进行了比较,发现其变化趋势完全一致,这说明本方法在计算电子转移方面是可靠的。与abinitio方法相比,本程序不仅适用于计算较大体系(如生物大分子),而且还具有速度快,耗时少的优点。     

钡原子对Ru（0001）表面氮分子吸附和解离过程的影响

采用密度泛函理论方法研究了钡原子对Ru（0001）表面氮分子解离过程的影响.计算结果表明：在Ru（0001）表面,钡原子失去电子后形成Ba（1＋δ）＋阳离子.表面转移电荷增强了衬底钌原子d轨道和氮分子π轨道间的杂化作用以及氮分子内的库仑排斥作用,减弱了氮分子键.在钡原子的作用下,γ态氮分子键键长从0.113 nm增加到...     

吩噻嗪与四甲基哌啶氧铵正离子的电子转移反应动力学研究

以Marcus半经典电子转移理论为基本框架, 改进了重组能的计算方法, 建立了一套研究自交换和交叉电子转移反应的理论方案。用密度泛函理论和半经验分子轨道理论具体研究了四甲基哌啶氧铵正离子与吩噻嗪在乙腈溶液中的交叉电子转移反应以及相应的2个自交换反应的动力学性质, 计算了反应的活化能、重组能、耦合矩阵元等有关参数,获得了和实验结果相一致的电子转移速率常数。