20,20-二氯-1,10-二甲氧基三环[5,4,0,012,19]十一碳 -1,5,6-三烯结构和性质的理论研究

在RHF/6-31G、B3LYP/6-31G和MP2/6-31G水平下优化了标题化合物的平均几何构型,用B3LYP/6-31G方法计算了该化合物的红外光谱.并用GIAO分别在B3LYP/6-31G、B3LYP/6-311G和B3LYP/6-311++G水平对该化合物的核磁共振谱进行了研究.计算结果与实验结果吻合很好.同时对在合成过程中发现的两个中间产物进行了理论计算,研究证实了合成标题化合物时中间产物的存在.     

4-氟苯甲醛酪氨酸席夫碱的制备及其振动光谱的密度泛函理论和从头算理论计算的研究

4-氟苯甲醛酪氨酸席夫碱(4-FT)由4-氟苯甲醛和L-酪氨酸钾盐在室温条件下反应制得,4-FT的结构通过1HNMR,FTIR和Raman测试得到确认。分别用密度泛函(DFT,density functional theory)理论的B3LYP(Becke’s three-parameter exchange functional(B3)with Lee,Yang,Parr(LYP))方法和从头算(ab initio)理论的HF(Hartree-Fock)方法,选用标准的6-31G**和6-31G*基组对化合物4-FT的几何构型进行优化。同时分别在B3LYP/6-31G**,B3LYP/6-31G*,HF/6-31G**和HF/6-31G*水平下计算4-FT的振动波数。用密度泛函(DFT)的B3LYP方法计算并校正后的波长数据比用从头算(ab i-nitio)的HF方法计算的结果更与实验数据吻合。     

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.     

Theoretical Study of the C-Cl Bond Dissociation Enthalpy and Electronic Structure of Substituted Chlorobenzene Compounds

利用密度泛函(DFT)三种交换/相关函数(B3LYP, B3PW91,B3P86)结合6-31G**和6-311G**基组,计算了13个取代氯苯化合物的键离解能. 结果表明B3P86/6-311G**方法是计算取代氯苯化合物键离解能的可信方法,研究发现C-Cl键的键离解能与所使用的基组和计算方法密切相关,取代基对C-Cl键的键离解能的影响不明显. 研究了目标化合物的前线轨道能级差,并对取代氯苯化合物的热稳定性做了评估.     

SeF_n(n=0,+1,+2)基态及SeF低激发态的势能函数与微观性质

为了弄清氟与硒相互拮抗作用的动力学特征,了解SeFn(n=0, 1, 2)分子离子基态和激发态势能函数及微观结构、性质的基本信息是必要的.本文采用6-311 G**基组、B3LYP方法对SeFn(n=0, 1, 2)分子离子基态进行了结构优化和频率计算,用TDB3LYP/6-311 G**含时方法对激发态B12Π、B22Π进行了计算,得到SeFn(n=0, 1, 2)分子离子基态和SeF分子激发态B12Π、B22Π的平衡几何结构、电子状态、谐振频率、偶极矩、离解能De等性质,并在计算出来的一系列单点势能基础上,用正规方程组拟合Murrell-Sorbie(M-S)势能函数,得到相应态的解析势能函数,光谱参数Be、αe、ωe、和ωeχe,由此计算对应的光谱参数和力学性质.理论计算值与相关文献值吻合较好,说明用B3LYP(TDB3LYP)/6-311 G**方法计算SeFn(n=0, 1, 2)分子离子基态和激发态微观结构性质是可行的.     

ArNO分子光谱常数和非谐振力场的理论研究

本论文分别用从头算方法（B3LYP、B3PW91、MP2）结合基组（aug）cc-pVNZ（N∈{T,D,Q}）及6-311G、6-311G^**、6-311G（2df,2pd）、6-311G（3df,3pd）计算了ArNO分子的平衡几何结构、光谱常数和非谐振力场.结果表明:在MP2方法下计算的结果要优于B3LYP和B3PW91计算的结果;基组6-311G、6-311G^**、6-311G（2df,2pd）、6-311G（3df,3pd）下的结果普遍优于cc-PVNZ（N=T,D,Q）得到的结果;MP2理论方法结合基组6-311G、6-311G^**、6-311G（2dr,2pd）、6-311G（3df,3pd）基组计算的结果非常接近实验值,对实验测量某些光谱数据有较好的预测作用.     

水杨醛缩对乙酰基苯胺希夫碱的合成及其荧光性质的理论研究

以水杨醛和对乙酰基苯胺为原料,首次采用绿色环保的室温固相反应方法制备了水杨醛缩对乙酰基苯胺希夫碱,用元素分析和核磁共振氢谱对产物进行了表征。测定了产物的紫外光谱、荧光光谱和相对荧光量子效率,发现该化合物具有较强的荧光性质。利用密度泛函理论(density functional theory, DFT)方法,在B3LYP/6-311G基组水平上优化了该化合物的基态分子构型。采用相同的方法和基组计算了标题化合物的振动频率,频率数据中没有虚频,即该优化构型是稳定的。分析理论计算结果发现：标题分子具有较强的芳香性和较大共轭体系。在基态优化结构的基础上应用含时密度泛函理论(TD-DFT),在B3LYP/6-31G水平上计算并研究了此化合物的吸收光谱。用单激发组态相互作用(CIS)方法优化了标题分子的激发态构型,并在此基础上用TD-DFT//B3LYP/6-31G方法计算了这种化合物的荧光发射光谱。将理论计算的光谱性质与实验的光谱数据相比较发现二者吻合较好。分析探讨了化合物分子的结构与其荧光性质之间的关系,为进一步寻找具有荧光性质的化合物提供了理论指导。     

SiF2自由基与异硫氰酸反应机理的理论研究

采用密度泛函理论B3LYP 方法研究了CF2 自由基与HNCS 的反应机理, 并在B3LYP/6-311＋＋G**水平上对反应物、中间体、过渡态进行了全几何参数优化. 为了得到更精确的能量值,又用CCSD(T)/6-311＋＋G**方法计算了在B3LYP/6-311＋＋G**水平优化后的各个驻点的相对能量. 根据统计热力学及用Winger校正的Eyring过渡态理论,利用自编程序,计算不同温度下低势垒反应的平衡常数和速率常数.计算结果表明单重态的CF2 自由基与HNCS 的反应有6条反应通道,三重态的CF2 自由基与HNCS 的反应有1条反应通道.其中单重态反应通道CF2＋HNCS→IM1→TS1→IM2 HCF2NCS(P1)为主反应通道.     

异硫氰酸与CF2自由基反应机理的量子化学研究

采用密度泛函理论B3LYP方法研究了CF₂自由基与HNCS的反应机理,并在B3LYP/6-311++G**水平上对反应物、中间体、过渡态进行了全几何参数优化,通过频率分析和IRC确定中间体和过渡态的真实性.为了得到更精确的能量值,又用CCSD（T）/6-311++G**方法计算了在B3LYP/6-311++G**水平优化后的各个驻点的相对能量.根据统计热力学及用Winger校正的Eyring过渡态理论,利用自编程序,计算不同温度下低势垒反应的平衡常数和速率常数.计算结果表明,单重态的CF₂自由基与HNCS的反应有6条可能的反应通道,三重态的CF₂自由基与HNCS的反应有1条反应通道.其中单重态反应通道CF₂+HNCS→IM1→TS1→IM2 HCF₂NCS（P1）为主反应通道.     

二苯铬及其衍生物的核磁共振碳谱的理论研究

用量子化学从头算（ab initio）方法，在B3LYP/6-31G(d，p)水平上，优化了二苯铬及其衍生物的构型，并进行了振动分析. 3种化合物的振动光谱中均未出现虚频率. 在此基础上，在B3LYP/6-31++G(d，p)水平上，采用GIAO方法，计算了3种化合物的核磁共振碳谱，所得结果与实验值基本吻合.     

The structure of the gas-phase tyrosine–glycine dipeptide

The structural preferences of the neutral dipeptide Tyr–Gly have been investigated using a hierarchical selection scheme. This scheme consists of a hierarchy of increasingly more accurate electronic structure methods (single-point HF/3-21G* energy calculation, HF/3-21G* geometry optimization, B3LYP/6-31+G* geometry optimization, MP2/6-31+G* single-point energy calculation, and MP2/6-31+G* geometry optimization). The conformers are sorted according to their single-point or optimized energy, and only the most stable conformers according to one level are taken through to the next level of calculation. The defining structural characteristics in the 20 most stable Tyr–Gly conformers are the presence or absence of a folded arrangement of the peptide backbone (‘book’) and an OH···O hydrogen bond between the C-terminal hydroxyl group and the carbonyl oxygen of tyrosine (‘OHO’). The most stable conformer is of the book/OHO type. MP2 geometry optimization significantly alters the structure of the book-type conformers, increasing their degree of foldedness. Thus, care has to be taken when applying standard density functionals like B3LYP in structural studies of peptides with aromatic side chains.     

A computational characterization of N2@C60

Recent observations of N₂@C₆₀ are supported computationally. The geometry is optimized at the B3LYP/3-21G and PW91/3-21G levels. The lowest-energy structure has the N₂ unit oriented towards a pair of parallel pentagons so that the complex exhibits D_5d symmetry. Single-point energy calculations are further carried out at the B3LYP/6-31G*, PW91/6-31G* and MP2?=?FC/6-31G* levels and corrected for the basis set superposition error (BSSE). The MP2?=?FC/6-31G* treatment with the BSSE correction gives a stabilization energy of -9.3?kcal?mol^?1, whereas DFT approaches mostly fail to produce a stabilization. The entropy term for the encapsulation is also evaluated and leads to a standard Gibbs energy change upon encapsulation at room temperature of -3.3?kcal?mol^?1. The computed structural and vibrational characteristics are also reported.     

FT-IR, FT-Raman, NMR spectra and DFT simulations of 4-(4-fluoro-phenyl)-1H-imidazole

The FT-IR, FT-Raman and FT-NMR spectra of the compound 4-(4-Fluoro-phenyl)-1H-imidazole (4-FPI) were recorded and analyzed. Density functional method (B3LYP level with the 6–311G(d, p) and 6–311++G(d, p) and cc-pVQZ as basis sets) has been used to compute optimized geometry, vibrational wavenumbers of the 4-FPI. Only one tautomeric form was found most stable by using DFT/B3LYP. The detailed interpretation of the vibrational spectra was carried out with the aid of total energy distribution following the scaled quantum mechanical force field methodology. Potential Energy Surface scan studies has also been carried out by ab initio calculations with the same basis sets.     

AT1受体拮抗剂V8、V12和BZI8结构的量子化学研究

基于Mavromoustakos等人的分子动力学和蒙特卡罗方法结果,本文利用量子化学计算的方法研究了SARTANS(沙坦)类的3种AT1受体拮抗剂(V8、V12和BZI8).在B3LYP/6-31G(d)方法下计算得到了3种药物分子的平衡几何结构,并且采用B3LYP-GIAO/6-311G(d,p)方法计算了这些药物分子中的质子化学位移.通过研究结果可以看出,本文采用量子化学方法计算得到的3种分子的结构与Mavromoustakos等人通过分子动力学和蒙特卡罗方法得到的结果比较接近,计算结果与核磁共振实验的ROE数据和1H谱相比吻合得较好,说明所获得的结构较为合理.另外通过对所获得分子结构进行叠合分析发现,同属SARTANS类的3种分子在联苯咪唑环区域具有很大的相似性.     

溶液中CO…CO+体系相互作用的理论研究

在B3LYP/6-311+G水平上利用SCRF方法中的Onsager model模型考察了CO…CO+体系在两种介质(水和苯)中可能存在的相互作用复合物,发现由于H2O与CO+之间存在较强的相互作用,在水中仅能存在一种稳定结构,而在苯溶液中存在三种稳定的复合物.通过消除基函数引起的叠加误差(BSSE)和零点振动能(ZPVE)的校正,精确求算出三种复合物在两种介质中的相互作用能,表明溶剂的性质对复合物的稳定性有着重要的影响.     

AT1受体拮抗剂V8、V12和BZI8结构的量子化学研究

基于Mavromoustakos等人的分子动力学和蒙特卡罗方法结果，本文利用量子化学计算的方法研究了SARTANS（沙坦）类的3种AT1受体拮抗剂（V8、V12和BZI8）. 在B3LYP/6-31G(d)方法下计算得到了3种药物分子的平衡几何结构，并且采用B3LYP-GIAO/6-311G(d，p)方法计算了这些药物分子中的质子化学位移. 通过研究结果可以看出，本文采用量子化学方法计算得到的3种分子的结构与Mavromoustakos等人通过分子动力学和蒙特卡罗方法得到的结果比较接近，计算结果与核磁共振实验的ROE数据和¹H谱相比吻合得较好，说明所获得的结构较为合理. 另外通过对所获得分子结构进行叠合分析发现，同属SARTANS类的3种分子在联苯咪唑环区域具有很大的相似性.     

Theoretical and Experimental NMR Study of a Series of Five Nitrobenzene-1,2-Diamines

¹H-, ¹³C-, and ¹⁵N-NMR studies of five nitrobenzene-1,2-diamines in solution and solid state have been achieved and the experimental chemical shifts and coupling constants agree with the theoretical values obtained at the B3LYP/6-311 + +G(dp) computational level using the geometries fully optimized with the hybrid HF/DFT B3LYP method and the 6-31G(d) basis set. The GIAO approximation has been used to calculate the absolute shieldings. The contribution of the substituents to the ¹⁵N chemical shifts of the amino groups could be quantified using a presence/absence matrix and a multiple regression.     

苯酚-水团簇C_6H_5OH(H_2O)_n(n=1-6)结构与电子性质的密度泛函理论研究

利用密度泛函理论,在B3LYP/6-31+G(d, p)基组水平上对苯酚-水团簇C_6H_5OH(H_2O)_n(n=1-6)的可能构型进行全优化,得到了团簇的稳定结构;在B3LYP/6-311++G(d, p)基组水平上计算得到了各团簇构型的总能量和结合能,结果显示,在团簇尺寸较小(n≤5)时,团簇C_6H_5OH(H_2O)_n的最稳定结构为平面的环状结构,团簇尺寸较大(n5)时,团簇C_6H_5OH(H_2O)_n的最稳定结构为三维立体结构.通过对团簇结合能的二阶差分、最高占据轨道与最低空轨道之间的能隙、费米能级和电离能的分析发现,团簇C_6H_5OH(H_2O)_2的最低能量结构具有较高的稳定性,可能具有幻数结构.