紫草素与胞嘧啶相互作用的理论研究

采用密度泛函理论的M06方法在6-311++G**基组水平下对紫草素-胞嘧啶复合物进行了结构优化,得到了14个稳定的紫草素-胞嘧啶复合物。我们还应用了分子中的原子(AIM)理论和自然键轨道(NBO)理论对这14个复合物中的氢键的性质和特征进行了分析。通过基组重叠误差(BSSE)校正后的相互作用能、成键临界点电荷密度、二阶稳定化能的计算和分析,发现复合物1的结构是最稳定的。     

木犀草素与腺嘌呤相互作用的理论研究

本文采用密度泛函理论中的B3LYP方法,在6-31+G~*基组水平上对木犀草素—腺嘌呤复合物进行结构优化和振动频率分析,得到了16种稳定的木犀草素—腺嘌呤复合物.应用分子中的原子理论(AIM)分析、自然键轨道(NBO)理论分析得到复合物氢键性质和特征.通过基组重叠误差(BSSE)校正后的相互作用能、成键临界点电荷密度、二阶稳定化能综合分析,得出三氢键复合物C-11结构是最稳定的.综合比较DNA的四个碱基与木犀草素间的相互作用,木犀草素与胸腺嘧啶的相互作用最强,木犀草素-腺嘌呤相互作用最弱,DNA的四个碱基与木犀草素间的相互作用能均比木犀草素与水间相互作用能大,这说明木犀草素作为抗癌药物能有效的发挥作用.     

木犀草素和鸟嘌呤间相互作用的理论研究

采用密度泛函理论中的B3LYP方法对木犀草素和鸟嘌呤之间的相互作用和机理进行研究,分别找到了十八种木犀草素和鸟嘌呤复合物. 结果表明这些复合物是通过氢键相互作用而稳定存在的. 利用分子中的原子理论(AIM)和自然键轨道理论(NBO)对体系中的氢键进行研究. 通过基组重叠误差校正的复合物间的相互作用能为6.04～56.94 kJ/mol,计算结果表明在木犀草素-鸟嘌呤复合物中有很强的氢键相互作用. 比较了木犀草素和四个DNA碱基间的相互作 用,发现木犀草素-胸腺嘧啶是最强的,木犀草素-腺嘌呤是最弱的.     

儿茶素与脱氧腺苷相互作用的理论研究

本文采用密度泛函理论的M05方法,在6-311+G**基组水平上对建模的儿茶素-脱氧腺苷复合物进行几何结构的优化,得到了13个稳定的儿茶素-脱氧腺苷复合物.应用了自然键轨道(NBO)理论和分子中的原子理论(AIM)进行研究,氢键临界点电荷密度,拉普拉斯值,糖基扭转角!,假扭转角P等数据进行辅助研究,对这13种复合物中氢键的特征与性质进行了分析,还考虑了溶剂化效应对儿茶素与脱氧腺苷相互作用的影响.计算结果表明氢键对于复合物的稳定性起着非常重要的作用,而氢键的类型以及键级的大小共同影响着复合物的稳定性.所有的复合物进行基组重叠误差(BSSE)校正,相互作用能主要来自氢键贡献.通过计算结果分析比较,进而在理论上为儿茶素类药物的设计、修饰﹑合成和筛选提供有价值的信息.     

硝酸羟胺-(H_2O)_n复合物氢键相互作用的密度泛函研究

为研究硝酸羟胺-(H_2O)_n复合物的氢键作用,采用密度泛函B3LYP方法在6-311++G(d, p)基组水平上对硝酸羟胺-(H_2O)_n复合物的结构进行优化,采用MP2/6-311++G(d, p)方法,经基组叠加误差和零点能校正计算得到复合物的相互作用能.利用自然键轨道分析方法研究复合物氢键作用的本质,并对复合物中水分子的振动光谱进行分析.计算结果表明,硝酸羟胺-(H_2O)_n复合物存在着6个硝酸羟胺-H_2O稳定构型和8个硝酸羟胺-(H_2O)_2稳定构型,且最稳定构型的相互作用能分别为52.821 kJ·mol~(-1)和73.349 kJ·mol~(-1).在硝酸羟胺-(H_2O)_n复合物中,水中H-O伸缩振动频率明显红移,且红移增大的程度与复合物稳定化能的变化趋势基本一致.     

儿茶素-胸腺嘧啶分子间相互作用模式的密度泛函研究

采用密度泛函理论的B3LYP方法,在6-31+G*基组水平上研究了儿茶素-胸腺嘧啶分子间相互作用机制,得到稳定的儿茶素-胸腺嘧啶复合物13个,并且复合物形成了2个或更多的氢键. 另外,在相同机组水平上进行了振动分析,结果表明儿茶素-胸腺嘧啶复合物间存在N-H…O、C-H…O、O-H…O三种类型氢键,氢键对于复合物的稳定性起着重要的作用. 应用了分子中的原子理论和自然键轨道理论对这13种复合物中氢键的性质和特征进行了分析. 发现所有的氢键复合物进行基组重叠误差校正后的相互作用能为-18.15～-32.99     

甘氨酸二聚体在银团簇表面吸附的结构和表面增强拉曼光谱

利用密度泛函理论DFT-B3LYP方法和6-31++G**基组优化了甘氨酸二聚体(Gly2)的结构及其银复合物,并对它们的电子性质和拉曼振动光谱进行了理论研究.计算结果表明,复合物Gly2-Ag2中的O-Ag键表现了较强的吸附键位,致使结构上更为稳定.通过计算的HOMO-LUMO能隙研究也发现,银金属团簇影响了Gly2的电子特性,使得电子结构发生重排.我们对Gly2及其复合物的拉曼光谱特性进行了比较,并对主要振动模式进行了归属,其中一些特征峰位置发生了明显红移;由于银金属表面的诱导,致使复合物中某些特征拉曼峰被增强.这些研究对解释一些实验现象和SERS增强机理提供了理论参考.     

肾上腺素与二甲亚砜氢键作用的理论研究

采用PM 3半经验方法对肾上腺素和二甲亚砜与肾上腺素形成的 1∶1复合物的结构进行了几何优化 .在此基础上用密度泛函理论 (DFT)的B3LYP方法 ,分别在 6 31G、6 31G 、6 31+G 基组水平上进行了精确计算 ,并通过单点能计算考察了它们之间在形成各种复合物前后的能量和分子结构参数变化特点 .在各基组水平上所有物种的能量均进行零点振动能 (ZPVE)校正 .计算结果表明 ,二甲亚砜与肾上腺素能形成 6种稳定的复合物 ,在这些复合物中都具有较强的氢键作用 .计算结果能够解释有关实验现象     

HIO3分子的密度泛函理论研究

利用密度泛函理论对于HIO3分子的异构化及其消去反应势能面进行了细致的研究.B3LYP结合混合基组,对于O和H原子使用6-311 G(3df,3pd)基组,对于I原子使用3-21G基组,进行结构优化,振动频率计算以及电子拓扑学分析.在势能面上八个稳定的异构体结构被找到,经过计算稳定性如下:HOIO2-1>HOOOI-2>HOOOI-1>HOIOO-1>HOIOO-2>HOIO2-2>HIO3-1>HIO3-2,此外,势能面上存在三种稳定的松散复合物.对于势能面上IO HO2,OIO OH和IOO OH的反应机理进行了详细的讨论.利用振动模式分析的方法对于反应物,中间体,过渡态以及产物之间的关系进行明确的分析.此外,还应用电子密度拓扑学对于异构化及其消去过程进行分析.     

甘氨酸二聚体在银团簇表面吸附的结构和表面增强拉曼光谱

利用密度泛函理论DFT-B3LYP方法和6-31++G**基组优化了甘氨酸二聚体(Gly2)的结构及其银复合物,并对它们的电子性质和拉曼振动光谱进行了系统地理论研究。计算结果表明,复合物Gly2-Ag2中的O-Ag键表现了较强的吸附键位,致使结构上更为稳定。通过计算的HOMO-LUMO能隙研究也发现,银金属团簇影响了Gly2的电子特性,使得电子结构发生重排。我们对Gly2及其复合物的拉曼光谱特性进行了比较,并对主要振动模式进行了归属,其中一些特征峰位置发生了明显红移;由于银金属表面的诱导,致使复合物中某些特征拉曼峰被极大地增强。这些研究对解释一些实验现象和SERS增强机理提供了重要的理论参考价值。     

复合物Ca+-RNA碱基的结构与稳定性

用密度泛函理论(DFT)中的杂化密度泛函B3LYP方法,在6311+G(2df,2p)基组水平上,确定了RNA碱基与Ca+的气相金属离子亲和能和复合物的优化结构.通过考虑Ca+作用于RNA碱基互变异构体的不同位置,获得了所有稳定的复合物.对于胞核嘧啶,最稳定的复合物起源于最稳定的分子互变异构体;对于胸腺嘧啶,最稳定的分子互变异构体形成的复合物的键能最小,而最不稳定的互变异构体形成的复合物键能最强;尿嘧啶的情形与胸腺嘧啶相似.在互变异构体复合物中,键能是依赖于金属离子成键的位置,而总能量取决于全部的原子和它们之间的相对位置,这可能是造成几种互变异构体复合物键能和总能量变化趋势并不一致的原因.     

5-氟尿嘧啶与一氧化碳复合物的结构与性质

采用量子化学密度泛函理论在B3LYP/6-311++G**水平上对5-氟尿嘧啶(5-FU)与CO形成的复合物体系进行了理论计算. 计算共获得了稳定的5-FU异构体12个,双酮式结构5-FU0为其最稳定的构型. 优化获得了稳定复合物44个,其结合方式是CO中的C或O原子与5-FU 的H8或H12键形成氢键;CO分子的C 与5-FU结合具有更大的优势,形成复合物的结合能大,更稳定. 研究还发现,复合物的稳定性与其单体稳定性和C13对氢键相邻单键的二阶稳定化能有关,5-FU0-A为最稳定复合物.     

5-氟尿嘧啶与一氧化碳复合物的结构与性质

采用量子化学密度泛函理论在B3LYP/6-311++G**水平上对5-氟尿嘧啶(5-FU)与CO形成的复合物体系进行了理论计算. 计算共获得了稳定的5-FU异构体12个,双酮式结构5-FU0为其最稳定的构型. 优化获得了稳定复合物44个,其结合方式是CO中的C或O原子与5-FU 的H8或H12键形成氢键;CO分子的C 与5-FU结合具有更大的优势,形成复合物的结合能大,更稳定. 研究还发现,复合物的稳定性与其单体稳定性和C13对氢键相邻单键的二阶稳定化能有关,5-FU0-A为最稳定复合物.     

CO…CO+ 体系相互作用的密度泛函理论研究

在三种密度泛函方法 (B3LYP、B3P86及B3PW91)和两种适宜基组 (6 311+G 及aug cc PVDZ)水平上 ,对CO…CO+ 耦合体系可能存在的相互作用复合物进行了全自由度能量梯度优化 ,发现势能面上存在三个能量极小点 ,进而作了振动频率分析加以确认 .其中结构A、B为共平面型结构 ,C为非共面型结构 .比较了它们之间的相对稳定性 ,并对其进行了轨道成键分析 ,计算了各原子之间的键级 ,同时探讨了最稳定结构A的正则振动模式 .通过消除基函数引起的基组叠加误差 (BSSE)和零点振动能 (ZPVE)的校正 ,精确求算出复合物结构A、B和C的相互作用能△E分别为 2 5 2 .47、12 6 .70和 12 7.12kJ/mol,表明CO和CO+ 之间存在较强的相互作用 .     

AlC-(X3Ⅱ,a1∑+,b1△,c1Ⅱ)光谱属性的B3LYP研究

选择6-311++G(2df)、6-311++G(3df)、cc-PVDZ、AUG-cc-PVDZ、cc-PVTZ、AUG-cc-PVTZ六种不同的基组,应用密度泛函理论的B3LYP方法,对双原子分子离子AlC-的基态X3Ⅱ和第二激发态a1∑+的结构、光谱常数和分子属性进行了详细的理论研究.通过对六个基组的计算结果与以往文献报道的数据的比较,得到AUG-cc-PVTZ基组是六个基组中最优基组.使用AUG-cc-PVTZ基组,对AlC-的第三激发态b1△和第四激发态以c1Ⅱ进行了单点能扫描计算,并计算了其光谱数据.部分光谱数据还是第一次给出理论的报道.     

Theoretical Studies on the Structure and Spectrum of Imidazole-Chloranil Charge Transfer Complex

测定了咪唑-四氯苯醌电荷转移复合物在氯仿溶液中的紫外可见吸收光谱,运用Benesi-Hildebrand方程和Job连续变换法确定了咪唑-四氯苯醌电荷转移复合物的化学计量比为1:1. 采用密度泛函理论和多体微扰理论研究了咪唑-四氯苯醌电荷转移复合物的空间构型与结合能. 理论计算结果显示,咪唑-四氯苯醌电荷转移复合物共有四种可能的空间构型,分别为两种边(咪唑)-面(四氯苯醌)式结合构型(S1、S2)和两种边(咪唑)-边(四氯苯醌)式结合构型(S3、S4). 通过比较它们的结合能,发现边(咪唑)-面(四氯苯醌)式构型比边(咪唑)-边(四氯苯醌)式构型更稳定. 运用自然布居分析、电子密度拓扑分析与自然键轨道分析研究了四个构型的咪唑与四氯苯醌结合特征. 结果表明,边(咪唑)-面(四氯苯醌)式构型为电荷转移复合物,而边(咪唑)-边(四氯苯醌)式构型为分子间氢键复合物. 对于复合物最稳定构型S1,咪唑n(N15)孤电子对轨道和四氯苯醌∏* (C1=O7)反键轨道的电荷转移相互作用对咪唑-四氯苯醌复合物的稳定性起着决定性的作用,此外O7…H20氢键也起一定的作用. 采用含时密度泛函理论计算了复合物(S1)的电子激发能. 基于理论计算结果,分析了复合物的紫外-可见吸收光谱.     

AunCu ( n =1-3)二元合金小团簇结构和稳定性的密度泛函研究

采用密度泛函理论(DFT) B3LYP 在SDD基组水平上对AunCu(n =1-3)二元合金小团簇各种可能的构型进行几何优化,预测了各团簇的稳定结构. 并对基态结构进行了研究,计算了平均结合能、最高占据轨道能级和最低空轨道能级以及两者间的能隙.结果表明掺杂Cu原子后使得AunCu(n =1-3)团簇的化学性质更稳定.     

杀草强分子的拉曼光谱的密度泛函理论研究

本文采用密度泛函理论(density functional theory,DFT),在B3LYP杂化泛函,6-31++g(d,p)(C,H,N)和LanL2DZ(Ag)基组下对杀草强分子及其Ag复合物的结构进行了优化;通过频率计算,获得了杀草强分子及其Ag复合物的拉曼光谱,并利用势能函数分布(PED)对拉曼光谱进行了指认,结合SERS光谱推测了杀草强和增强基底之间的吸附方式;采用含时密度泛函理论(time dependent density functional theory,TDDFT)对杀草强分子和杀草强分子-Ag复合物进行了激发态的分析计算。     

B2H6分子结构和振动频率的DFT研究

用密度泛函理论(DFT)方法研究B2H6分子的几何结构、空间电子密度分布和轨道动量分布以及振动频率等基本性质.取DFT理论中的B3LYP方法和6-311++G* *基组对乙硼烷分子的几何构型进行全优化计算后分析其空间电子密度分布.利用不同方法和基组得到了轨道动量分布.在B3LYP/6-311++G* *基础上对优化后的结构进行正则振动频率分析.     

聚酰胺胺分子和纳米二氧化硅复合过程的从头计算

通过密度泛函理论在气相条件下, 利用UB3LYP/6-311G(d)和HF/6-31G基组水平优化了过渡态的结构并寻找了能量最低点,发现酰胺氮和亚胺氧是最佳结合点,并分析了这些活性点的活化能大小以及≡Si⁺和≡SiO^-基团和这些活性点的反应步骤,得出静电作用和离子配位效应是形成稳定复合物的主要因素,另外在形成稳定复合物过程中,亚胺氧转向作用和支链的大小和转向对降低整个复合物能量也起着重要的作用．