CH2 CHF与臭氧反应机理的量子化学研究

用量子化学MP2方法 ,在 6 311++G(d ,p)基组水平上研究了烯烃CH2 CHF与臭氧反应的机理 ,对氟代乙烯臭氧化反应Criegee机理进行了系统的计算 ,全参数优化了反应过程中反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型 ,在QCISD(T) / 6 311++G(d ,p)水平上计算了它们的能量 .并对它们进行了频率分析 ,以确定中间体和过渡态的真实性 .研究结果表明 ,氟代乙烯与臭氧反应沿Criegee机理是可信的、合理的 .同时研究还发现 ,就氟代乙烯与臭氧反应活性而言 ,其控制步骤的位垒较低 ,可以说氟代乙烯与臭氧反应活性较强 ,也就是说氟代乙烯对臭氧的损耗较大 .     

钴络合物催化甲醇羰基化制甲酸甲酯反应的理论研究

本文运用密度泛函理论B3LYP方法,对C、O、H采用6-311+G(2d,p)基组,计算研究了钴络合物催化甲醇羰基化制甲酸甲酯反应的微观机理,优化了各反应物、中间体和过渡态的构型特征,用频率分析方法和内禀反应坐标方法对过渡态进行了验证,同时对各中间体进行电荷分析.对比了催化过程与非催化过程的能垒.结果表明,有催化剂参与后反应活化能明显降低.     

NH自由基与臭氧反应机理的理论研究

用量子化学从头计算方法,在HF／6－31＋＋G**水平研究了臭氧与NH三线态活性自由基反应的微观机理,优化得到反应物、过渡态、中间体和产物的几何构型。用MP2／6－31＋＋G**／／HF6－31＋＋G**方法计算能量,同时进行零点能校正。研究结果表明： NH三线态活性自由基与O3反应首先成稳定中间体NHO3,然后中裂解生成HNO和O2。     

水分子辅助的一碳单元转移机理的密度泛函研究

为验证甘氨酰胺转甲酰基酶 (Glycinamideribonucleotidetransformylase ,GARTfase)催化的一碳单元转移反应是嘌呤“从头合成”过程中一个关键步骤的实验推测 ,用B3LYP方法 ,在 6 31G 基组水平上研究了GARTfase催化反应中水分子辅助的一碳单元转移机理 .该反应一共有两条可能的反应通道 :协同的 (patha)和分步的(pathb) ,计算表明 ,后者具有较低势垒 ,更占优势 .计算结果较好地证实了实验假设 ,并进一步表明 :水分子的参与能够缓解体系的张力 ,更有利于一碳单元转移反应的进行 .     

FeO~+催化N_2O与CO反应的密度泛函理论研究

本文采用密度泛函理论DFT-B3LYP方法6-311+G(2d)的基组,计算研究了气相中六重态和四重态FeO+离子催化N2O和CO生成N2和CO2反应的微观机理,通过计算两种重态金属离子亲氧性(OA),从热力学方面说明了主题反应的可行性.分析反应过程的热力学性质和动力学因素得到FeO+与N2O复合生成反应复合物,之后继续与CO复合成中间体是能量有利反应路径,所得结果与实验观测相符.     

硝基甲烷异构化反应势能面的ab initio研究

在B3LYP/ 6 311++G(2d ,2p)水平上 ,优化得到硝基甲烷CH3 NO2 的 10种异构体和 2 3个异构化反应过渡态 ,并用G2MP2方法进行了单点能计算 .根据计算得到的G2MP2相对能量 ,探讨了CH3 NO2 势能面上异构化反应的微观机理 .研究表明 ,反应初始阶段的CH3 NO2 异构化过程具有较高的能垒 ,其中CH3 NO2 的两个主要异构化反应通道 ,即CH3 NO2 →CH3 ONO和CH3 NO2 →CH2 N(O)OH的活化能分别为 2 70 .3和 2 6 7.8kJ/mol,均高于CH3 NO2的C -N键离解能 .因而 ,从动力学角度考虑 ,CH3 NO2 的异构化反应较为不利 .     

FeO+催化N2O与CO反应的密度泛函理论研究

本文采用密度泛函理论DFT-B3LYP方法6-311+G(2d) 的基组, 计算研究了气相中六重态和四重态FeO+离子催化N2O和CO生成N2和 CO2反应的微观机理, 通过计算两种重态金属离子亲氧性（OA）, 从热力学方面说明了主题反应的可行性。分析反应过程的热力学性质和动力学因素得到FeO+与N2O复合生成反应复合物, 之后继续与CO复合成中间体是能量有利反应路径,所得结果与实验观测相符.     

CuCl催化下苯炔与环己烯乙炔偶联反应机理的理论研究

利用密度泛函理论(DFT)研究了Cu Cl催化下苯炔与环己烯乙炔偶联反应的微观反应机理.在B3LYP/6-31+G*基组水平上(Cu采用了赝势基组Lan L2DZ)优化了反应过程中所有化合物的几何构型并计算了频率,通过能量、频率和振动方式确定了中间体和过渡态的真实性.此外,在同等基组水平上还运用了分子中的原子理论讨论了成键临界点的电荷密度的变化,运用了自然键轨道理论讨论了键的性质与轨道间的相互作用.为了提高计算精度,在6-311+G*基组水平上计算了反应机理中所有物质在气相及溶剂化下的单点能,得到与6-31+G*基组计算相同的结论.结论表明Cu Cl对苯炔与1-乙炔基环己烯偶联反应起到了有效的催化作用,且计算所得结论与实验结果相符合.     

CH_3CHF_2与VO_2~+的反应机理（英文）

采用密度泛函方法在B3LYP/6-311G(2d,p)水平上研究了CH_3CHF_2与VO_2~+反应生成CH_2=CF_2(H_2消除反应),CH_2=CHF(HF消除反应)和CH_3CFO的机理.计算结果表明以上三种反应中,H_2消除反应最容易发生.计算结果证明了相邻碳原子上的氢原子有利于C-F键的断裂.     

顺式羰基铑碘络合物催化甲醇制乙酸反应的动力学研究

本文运用密度泛函理论DFT-B3LYP方法,对铑、碘元素采用相对论校正赝势基组SDD,对C、O、H采用6-311+G(2d,p)基组,计算研究了顺式羰基铑碘络合物催化甲醇羰基化制乙酸反应的微观机理,优化了各反应物、中间体和过渡态的构型特征,用频率分析方法和内禀反应坐标方法对过渡态进行了验证,运用Kozuch撰写的能量跨度模型获得循环反应的动力学信息,确定了决定循环反应速率的决速过渡态和决速中间体,并利用转化频率评估了催化性能与温度的变化关系.     

Theoretical Studies on the Kinetics and Mechanisms of Reactions for Methyl Vinyl Ether and Ozone

利用量子化学从头计算的方法对甲基乙烯醚的两个异构体之间的转化、臭氧与甲基乙烯醚的环加成反应、臭氧化物的裂解以及主要臭氧化物异构体的之间的转化的反应通道进行了研究,并用经典过渡态理论在280~440 K计算了反应的速率常数．对于臭氧和甲基乙烯醚的反应,考虑了臭氧从两个可能的不同方向进攻甲基乙烯醚．计算结果表明,顺式-甲基乙烯醚是比较稳定的,但是反式-甲基乙烯醚与臭氧反应所要跨越比较低的能垒, 分别为1.7和7.5 kJ/mol,而其产物更稳定,在形成的臭氧化物中占绝对比例,臭氧化物的裂解主要导致CH2-OO的生成,在298 K时的反应速率常数为4.8×10^-17 cm3/(molecule?s)．     

Effect of chlorine atoms in chlorinated ethylene on the rate and mechanism of its reaction with ozone

The UQCISD, UB3LYP, UMP2, and MRMP2 methods in conjunction with the 6-31+G**/6-311+G** and aug-cc-PVDZ basis sets are used to study the primary reaction of ozone with chlorinated ethylene derivatives: tetrachloroethylene, trichloroethylene, 1,2-trans-dichloroethylene, 1,2-cis-dichloroethylene, 1,1-dichloroethylene, and chloroethylene. The reaction is studied for both concerted and nonconcerted ozone addition. The UB3LYP DFT method in conjunction with the 6-31+G** basis set is used to examine various modes of addition of ozone to these chlorinated ethylenes by the Criegee and DeMore mechanisms. The geometry and energy of the transition states, the enthalpy and entropy, and the rate constants and ratios thereof for all the reactions are calculated. The UB3LYP method generally satisfactorily describes the two reaction pathways and, largely correctly predicts the rate constants, in agreement with the available experimental data. At the same time, this method appears to be inapplicable to modeling the interaction of ozone with 1,1-dichloroethylene. In this case, the single-determinant approximation turns out to be unsuitable, and, therefore, MCSCF methods should be used. The MRMP2 method yields reasonable values of the rate constants for the DeMore mechanism, whereas in the case of the Criegee mechanism, the MP2 method does well. The UB3LYP/6-31+G** and UQCISD/aug-cc-PVDZ methods give similar values of the ratio between the rate constants for the two pathways, a result that demonstrates the versatility of the first one.     

二溴甲烷分子在外电场下物理性质及逐步解离特性研究

二溴甲烷在太阳光辐射下分解成破坏臭氧的溴自由基,严重危害自然环境和人类健康,研究对二溴甲烷的降解很有必要.利用密度泛函理论在B3LYP/6-311G(d, p)基组水平上研究了不同外电场(0～0.025a.u.)作用下二溴甲烷分子的物理性质,包括总能量、键长、电偶极矩、能级、能隙、红外光谱等.采用含时密度泛函理论在同样基组水平下研究了外电场对分子激发态的影响.此外,外电场下扫描两个C-Br键的势能曲线,发现外电场强度分别为0.025a.u.和0.04a.u.时两个C-Br键依次断裂分子发生逐步解离,该结果为保护环境即对二溴甲烷进行电场降解提供重要的参考依据.     

α，β— 蒎烯气相臭氧化速率常数的测定

对α-蒎烯、β-蒎烯和O3的大气反应进行了初步实验室模拟,利用长光程傅里叶变换红外光谱技术结合相对速率法测得在1.0×105Pa,296±3K条件下,α-蒎烯、β-蒎烯和O3气相反应的速率常数分别为2.83×1017cm3@molecule-1@s-1和1.48×1017cm3@molecule-1@s.     

铱催化甲醇羰基化制乙酸循环反应的理论探究

采用密度泛函理论DFT-B3LYP方法,对铱、碘元素采用相对论校正赝势基组SDD,对C、O、H采用6-311+G(2d,p)基组,优化了各反应物、中间体和过渡态的构型特征,通过能量和振动分析证实了过渡态的真实性.理论研究了阴离子循环中铱催化甲醇羰基化制乙酸的循环反应机理.运用能量跨度模型获得了反应的动力学信息,确定了各反应的决速中间体和决速过渡态和各催化剂的能量跨度和转化频率.通过对cis-[Ir(CO)_2I_2]~-和trans-[Ir(CO)_2I_2]~-催化剂电荷密度的分析比较,得到中心金属的富电子性提高了其催化能力,以上计算结论与文献假设相符.     

铱催化甲醇羰基化制乙酸循环反应的理论探究

采用密度泛函理论DFT-B3LYP方法, 对铱、碘元素采用相对论校正赝势基组SDD, 对C、O、H采用6-311+G(2d, p)基组, 优化了各反应物、中间体和过渡态的构型特征, 通过能量和振动分析证实了过渡态的真实性. 理论研究了阴离子循环中铱催化甲醇羰基化制乙酸的循环反应机理. 运用能量跨度模型获得了反应的动力学信息, 确定了各反应的决速中间体和决速过渡态和各催化剂的能量跨度和转化频率. 通过对cis-[Ir(CO)2I2]- 和 trans-[Ir(CO)2I2]-催化剂电荷密度的分析比较, 得到中心金属的富电子性提高了其催化能力, 以上计算结论与文献假设相符.     

Potential energy surfaces of ozone in the ground state

Equilibrium parameters of ozone, such as equilibrium geometry structure parameters, force constants and dissociation energy are presented by CBS-Q {\it ab initio} calculations. The calculated equilibrium geometry structure parameters and energy are in agreement with the corresponding experimental values. The potential energy function of ozone with a C离解能;空气;能量表面;地面ozone, potential energy surface, barrier, dissociation energyProject supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos~10376021 and 10676025), and the Scientific Research Fund of Sichuan Provincial Education Department, China (Grant No~2006A131).2006-10-08Equilibrium parameters of ozone, such as equilibrium geometry structure parameters, force constants and dissociation energy are presented by CBS-Q ab initio calculations. The calculated equilibrium geometry structure parameters and energy are in agreement with the corresponding experimental values. The potential energy function of ozone with a C2v symmetry in the ground state is described by the simplified Sorbie-Murrell many-body expansion potential function according to the ozone molecule symmetry. The contour of bond stretching vibration potential of an O3 in the ground state, with a bond angle （θ） fixed, and the contour of O3 potential for O rotating around O1-O （R1）, with O1-O bond length taken as the one at equilibrium, are plotted. Moreover, the potentials are analysed.     

Dynamical studies and product analysis of O(1D) + H2/D2 reactions

The aim of this study was to analyse the dynamics of O(¹D)?+?H₂/D₂ reactions using quasiclassical trajectory calculations on a double-valued potential energy surface for H₂O. Produced on the photodissociation of stratospheric ozone, the excited oxygen atom is a highly reactive species whose chemistry plays a key role in the ozone depletion cycle. In order to make comparisons with experiment, we studied these reactions at fixed translational collision energies. In particular, we consider the reactive cross sections, the thermal rate constants, the opacity function, and the differential cross sections. In addition, we also study the energy distribution of the products and compare the results with experiment and calculations based on phase space statistical theory. Results for the rotational population of the OH products are also compared with experimental results. The agreement between our results and experiment reinforces the accuracy of the H₂O potential energy surface used.     

AIM Study on the Reaction of CH2SH Radical with Fluorine Atom

采用MP2(Full)/6-311G(d,p)、QCISD(T)/6-311++G(2df,p)和B3LYP/6-311G(d,p)方法研究了CH2SH自由基与F原子的反应．F原子通过进攻自由基上的C原子或S原子形成三种不同的反应通道．计算结果表明F原子进攻自由基上的C原子生成CH2S和HF为主要的反应通道．对反应进程中若干关键点进行了电子密度拓扑分析,找到了该反应的结构过渡区(结构过渡态)和能量过渡态．计算结果表明,对于比较显著的吸热或放热反应,其结构过渡区范围很小,对于吸热或放热不太显著的反应,结构过渡区范围较大.     

ONIOM方法计算胺和二芳基碳正离子的亲核反应的速率常数

利用第一性原理计算了胺和二芳基碳正离子的亲核反应的速率常数. 研究不同的溶剂化模型(PCM、CPCM和COSMORS)、不同类型的原子半径(UA0、UAKS、UAHF、Bondi和UFF)、以及一些单点能计算方法(B3LYP、B3P86、B3PW91、BHANDH、BMKPBEPBE、M06、MP2和ONIOM)在计算这类速率常数时的表现.通过比较速率常数的实验值和计算值,发现ONIOM(CCSD(T)/6-311++G(2df,2p):B3LYP/6-311++G(2df,2p))//B3LYP/6-31G(d)/PCM/UFF方法表现最好. 该方法随后被用于计算更多的胺和二芳基碳正离子的亲核反应的速率常数. 65个反应的速率常数的实验值和计算值之间表现出了相当好的相关性,这表明该方法适用于计算胺二芳基碳正离子的亲核反应的速率常数.