N2…HF的结构及其氟化氢谐振频率的变化

应用密度泛函理论方法(B3LYP)和QCISD方法,对N2…HF弱结合复合体系在不同的基组下进行abinitio计算,得到了该复合物分子分别在QCISD及B3LYP水平下的平衡结构为:RNN=0.1104nm,0.1095nm,RNN=0.2198nm,0.2094nm和RHF=0.0922nm,0.0931nm,计算了复合物中HF的谐振频率为3899.399cm-1以及HF谐振频率红移量为62.755cm-1,所计算的结果与近期的实验数据和理论值相符合,还考查了不同基组和方法对N2…HF弱结合体系的影响.     

基态自由基N_2H(~2A′)的结构与相关效应

应用HF和组态相互作用方法 (QCISD)在不同的基组下对N2 H体系进行abinitio计算 ,得到了N2 H( X2 A′)基态在QCISD/6 311 水平上的平衡结构 :RNN=0 .1186nm、RNH=0 .10 5 2nm和∠NNH =115 .5° ,其偶极矩为 1.976D ,谐振频率ν1=1870 .44cm-1、ν2 =2 990 .34cm-1和ν3=116 9.2 3cm-1,力常数和氢离解鞍点RNN=0 .113 1nm ,RNH=0 .1419nm和∠NNH =117.2 8° ,并考查了不同基组和方法对N2 H体系的影响     

基态自由基N2H(2A′)的结构与相关效应

应用HF和组态相互作用方法(QCISD)在不同的基组下对N2H体系进行abinitio计算,得到了N2H(2A′)基态在QCISD/6-311**水平上的平衡结构:RNN=0.1186nm、RNH=0.1052nm和∠NNH=115.5°,其偶极矩为1.976D,谐振频率ν1=1870.44cm-1、ν2=2990.34cm-1和ν3=1169.23cm-1,力常数和氢离解鞍点RNN=0.1131nm,RNH=0.1419nm和∠NNH=117.28°,并考查了不同基组和方法对N2H体系的影响.     

弱结合分子Kr-HF结构与相关效应

采用二阶、三阶MollerPlesset微扰理论方法(MP2,MP3),组态相互作用方法(QCISD)在不同的基组下对弱结合分子体系KrHF进行了abinitio计算,得到了KrHF体系的两个不同的线型平衡几何结构:KrHF和KrFH.对于KrHF分子,在MP2/6311++G水平上得到Kr与HF分子中心的间距为037787nm,离解能为61480eV,谐振频率分别为ν1(σ)=41879638cm-1,ν2(π)=1622953cm-1,ν3(σ)=418689cm-1.并计算得到了这两个分子构型的热力 关键词：     

SiN、Si2N分子的结构与势能函数

应用密度泛函B3LYP方法,采用aug-cc-pvtz基组对SiN(X2∑ )进行了理论计算,得到了它的微观几何结构,力学性质和光谱性质,结果表明SiN的平衡核间距为0.1739 nm,基态的离解能为4.5907 eV,谐振频率为1175.3820 cm-1,与实验结果符合得非常好,并得到了它的Murrell-Sorbie势能函数.用密度泛函B3P86/6-311 G(3d2f),优化出Si2N(X2A1)分子稳定构型为C2V,其平衡核间距Re=0.16712 nm、∠SiNSi=94.3862°,同时计算出了离解能、力常数及谐振频率.在推断出Si2N的离解极限此基础上,应用多体展式理论方法,导出了基态Si2N分子的分析势能函数,该势能表面准确地再现了Si2N(X2A1)分子的结构特征和能量变化.     

BCl和Cl2(2A1)的结构与势能函数

采用多种方法,配有多种基组对BCl和BCl2分子的基态蛄构进行优化计算,优选出B3P86/6-311++G(3df)方法时BCl分子进行计算得到基态为X1∑、键长RBCl=0.17159 nm,谐振频率为ωg=837.0003 cm-1;优选出QCISD/6-31G(d,p)方法对BCl2分子进行计算得到基态为X2A1,平衡棱间距RBCl=0.17284 nm、键角βClBCl=125.3466°、离解能Dg=8.0592 eV,并计算出了谐振频率和力常数.在此基础上,运用多体展式理论方法,推导出BCl2分子的解析势能函数,其等值势能面图准确呈现出BCl2分子的蛄构特征及能量变化曲线.由此讨论了Cl+BCl和B+ClCl分子反应的势能面特征.可用于研究该分子的微观反应动力学特性.     

7Li2(X1∑g+)分子的振动能级、转动惯量及离心畸变常数

使用密度泛函理论B3LYP和B3P86,以及组态相互作用方法CCSD(T)和QCISD,利用多个基组对7Li2(X1∑g )分子的平衡核间距(Re)、谐振频率(ωe)和离解能(De)进行了计算,发现在CCSD(T)/cc-PVQZ理论水平下得到的结果(Re=0.2698 nm,ωe;346.82 cm-1和De=1.0487 eV)与实验值非常相符.在0.15-2.7 nm的核间距内对7Li2(X1∑g )分子的势能曲线进行了计算,同时使用最小二乘法将计算结果拟合成了解析势能函数.利用拟合出的解析势能函数并结合Rydberg-Klein-Rees方法,计算了光谱常数ωeXe,αe和βe,其值分别为ωeXe=2.648 cm-1αe=0.00702 cm-1和Be=0.6601 cm-1,也与实验值非常相符.以得到的解析势能函数为基础,通过求解双原子分子核运动的径向Schrodinger方程,找到了J=0时7Li2(X1∑g )分子的全部41个振动态,求出了每一振动态的振动能级、振动经典转折点及其转动惯量,其值与实验结果相符得很好.同时,利用得到的解析势能函数,还首次求得了相应于各振动态的6个离心畸变常数(Dv,Hv,Lv,Mv,Nv和Ov).     

NeNO分子光谱常数和非谐振力场的从头算研究简

本论文分别用从头算方法（B3LYP、MP2）结合基组cc-pVNZ (N ∈ {T,D,Q}) 及 6-311G、6-311G（2df,2pd）计算了NeNO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方法下计算的结果略优于B3LYP计算的结果;基组6-311G、6-311G（2df,2pd）下的结果相对优于cc-PVNZ (N=T,D,Q)得到的结果;MP2理论方法结合基组6-311G、6-311G（2df,2pd）基组计算的结果非常接近实验值,这些计算结果对实验测量某些光谱数据有较好的预测作用.     

NeNO分子光谱常数和非谐振力场的算法研究

本论文分别用从头算方法（B3LYP、MP2）结合基组cc-pVNZ (N ∈ {T,D,Q}) 及 6-311G、6-311G（2df,2pd）计算了NeNO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方法下计算的结果略优于B3LYP计算的结果;基组6-311G、6-311G（2df,2pd）下的结果相对优于cc-PVNZ (N=T,D,Q)得到的结果;MP2理论方法结合基组6-311G、6-311G（2df,2pd）基组计算的结果非常接近实验值,这些计算结果对实验测量某些光谱数据有较好的预测作用.     

SeN_2自由基解析势能函数的耦合簇理论研究

利用单双迭代耦合簇理论CCSD结合相关一致四重基组cc-pVQZ对SeN2基态的平衡结构和谐振频率进行了优化计算.计算结果表明:基态SeN2自由基分子稳定态为C2v构型,基态电子组态为X1A1,平衡核间距RSe-N=0.1691 nm,RN-N=0.1970 nm,αN-Se-N=71.289?,离解能De=4.78 eV.基态简正振动频率分别为:ν1=326.9288 cm-1,ν2=808.0161 cm-1以及ν3=948.3430 cm-1.对SeN基态和N2基态采用上述相同方法进行几何构型与谐振频率的计算并进行单点能扫描,使用Murrell-Sorbie函数进行最小二乘拟合得到其势能函数和光谱常数,通过和其他理论值以及实验值做比较,显示本文的计算工作达到了很高的精度.应用多体项展式理论导出了基态SeN2的全空间解析势能函数,其势能函数等值势能图准确再现了SeN2分子的结构特征和能量变化.     

Transition states for hydrogen radical reactions: LiFH as a stringent test case for density functional methods

The Becke three-parameter Lee–Yang–Parr (B3LYP) density functional method is applied to the study of the reaction Li + HF → H + LiF; the results obtained are compared with experiment and previous multireference singles and doubles configuration interaction (MRDCI) calculations, and with singles and doubles quadratic configuration interaction (QCISD) and Gaussian 2 (G2) model chemistry calculations performed also in this paper. It is found that, using an extended 6-311 + + G(3df,3pd) basis set, the predicted stabilization enthalpy of the initial LiFH complex (–34?6 kJ mo1^-1) and the exoergicity of the reaction (–7?3 kJ mo1^-1) are predicted in agreement with experiment (～ – 31 kJ mo1^-1 and – 4?8 ± 8 kJ mo1^-1, respectively). These results are also in agreement with the MRDCI calculations (～ – 31?5 kJ mo1^-1 and – 9 kJ mo1^-1, respectively). However, the energy of the transition state with respect to the reactants at the B3LYP level is about 25 kJ mo1^-1 lower than the MRDCI result (which agrees with the QCISD and G2 values). Therefore, it is concluded that B3LYP is not describing this reaction properly. It is shown, however, that this defect is due mainly to the inclusion of the LYP correlation functional instead of the Perdew–Wang originally considered by Becke for developing his adiabatically connected functional. When B3PW91 is considered instead of B3LYP, the height of the transition state is in better agreement with the conventional ab initio methods, although still off by 50%.     

基态BBrx(x=0,-1,+1)分子离子的势能函数与稳定性

用原子分子反应静力学原理推导出了BBrx(x=0,-1,+1)分子离子的基态电子状态及其离解极限.在CC-PVDZ水平基础上,用B3LYP方法计算了BBrx(x=0,- 1,+1)分子离子的基态电子状态的平衡几何Re和离解能De分别为BBr+:0.176 6 nm、3.530 7 eV; BBr-:0.221 7 nm、1.500 0 eV,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,由此计算对应的光谱参数(Be、αe、ωe、ωeχe),计算结果分别为:BBr+:0.577cm -1、0.004 8 cm-1、932.513 0 cm-1和6.506 5 cm-1;BBr-:0. 360 2 cm-1、0.005 5 cm-1、348.428 3 cm-1和3.541 7 cm-1, 计算值与实验和文献值基本一致,计算表明BBrx(x=0,-1,+1)分子离子是可稳定存在的,其稳定性次序为BBr>BBr+>BBr-.     

二氧化碳热力学性质的理论计算

用HF、MP2、QCISD和B3LYP四种方法,在6-311G* *基集合水平上对气态CO2(X1Σg)分子全优化,可直接得到热力学性质熵S和定压热容CP,在这四种方法中,B3LYP方法算得的结果与实验值最吻合,其相对误差分别只有0.00%和-0.15%;CO2分子的生成焓包含电子焓(为-393.31 kJ.mol-1)和核部分焓(为1.653 kJ.mol-1)两部分,其生成焓相对误差为0.37%.结果表明,所用理论方法计算气态CO2分子在1atm下的热力学性质是可行的.     

Theoretical study of the structure and analytic potential energy function for the ground state of the PO₂ molecule

In this paper, the energy, equilibrium geometry, and harmonic frequency of the ground electronic state of PO2 are computed using the B3LYP, B3P86, CCSD(T), and QCISD(T) methods in conjunction with the 6-311++G(3df, 3pd) and cc-pVTZ basis sets. A comparison between the computational results and the experimental values indicates that the B3P86/6-311++G(3df, 3pd) method can give better energy calculation results for the PO 2 molecule. It is shown that the ground state of the PO2 molecule has C2v symmetry and its ground electronic state is X2 A1 . The equilibrium parameters of the structure are R P O = 0.1465 nm, ∠OPO = 134.96°, and the dissociation energy is Ed = 19.218 eV. The bent vibrational frequency ν 1 = 386 cm-1 , symmetric stretching frequency ν 2 = 1095 cm-1 , and asymmetric stretching frequency ν 3 = 1333 cm-1 are obtained. On the basis of atomic and molecular reaction statics, a reasonable dissociation limit for the ground state of the PO2 molecule is determined. Then the analytic potential energy function of the PO2 molecule is derived using many-body expansion theory. The potential curves correctly reproduce the configurations and the dissociation energy for the PO2 molecule.     

基态UC2分子的结构和势能函数

采用密度泛函理论 (DFT)的B3LYP方法和相对论有效原子实势理论模型 (RECP) ,对UC2 分子可能的结构进行优化计算 ,得到UC2 分子稳定构型为角形C -U -C(C2v) ;由微观可逆性原理 ,判断了UC2 分子的离解极限 ;并且导出了基态UC2 分子 (X 5B1)的多体项展式势能函数 ,其势能面等值图展现了C -U -C(C2v)稳定结构 ;根据势能面等值图 ,讨论了C +UC(X 3 П)反应和U +C2 (X 1∑+ g)反应的势能面静态特征     

Electrostatic potential of several small molecules from density functional theory

A number of density functional theory (DFT) methods were used to calculate the electrostatic potential for the series of molecules N2, F2, NH3, H2O, CHF3, CHCl3, C6H6, TiF4, CO(NH2)2 and C4H5N3O compared with QCISD (quadratic configuration interaction method including single and double substitutions) results. Comparisons were made between the DFT computed results and the QCISD ab initio ones and MP2 ab initio ones, compared with the root-mean-square deviation and electrostatic potential difference contours figures. It was found that the hybrid DFT method B3LYP, yields electrostatic potential in good agreement with the QCISD results. It is suggest this is a useful approach, especially for large molecules that are difficult to study by ab initio methods.     

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。     

N2HF体系的结构与势能函数

用QCISD/6-311++G方法对N2HF体系进行优化得到其基态的平衡几何结构,属于C∞v构型,(1∑)态.计算表明N2HF分子是一特殊的van der Waals分子.应用多体项展式方法,导出了N2HF分子的解析势能函数,该函数正确的复现了N2HF体系的平衡结构及能量变化.势能面的静态特征表明:N2+HF→N2-HF反应是一个有阈能的反应,即是需活化能的反应,反应过程需克服144.21 kJ/mol的势垒.然后,就N2HF→N2+HF反应机理进行了讨论.     

两种苯并咪唑超分子化合物的水热合成、晶体结构及光谱学性质

利用水热反应合成了两种超分子化合物1,2-二（2-苯并咪唑基）乙烷硫酸盐[（C16H16N4）.（HSO4）2.（H2O）2]（1）和5-（2-苯并咪唑基）-1,3-苯二甲酸[C15H10N2O4]（2）。通过元素分析、红外光谱及紫外光谱对标题化合物进行了表征,并用单晶X射线衍射测定了其晶体结构。两个化合物均属于单斜晶系,P21/c空间群,超分子化合物（1）的晶格参数：Mr=494.48,a=0.7089（2）nm,b=1.7922（5）nm,c=0.8584（2）nm,β=106.250（4）°,V=1.0471（5）nm3,Z=2,Dc=1.562g/cm3,F（000）=512,μ=0.318mm-1,GOF=1.046,R1=0.0518,wR2=0.1710;超分子化合物（2）的晶格参数：Mr=282.23,a=1.4345（3）nm,b=1.6748（4）nm,c=1.0628（2）nm,β=93.364（4）°,V=2.5490（10）nm3,Z=8,Dc=1.460g/cm3,F（000）=1152,μ=0.109mm-1,GOF=1.098,R1=0.0473,wR2=0.1341。两个化合物分子间通过氢键及π-π堆积作用相互形成三维网状超分子结构。     

基态MgB2分子的结构与分析势能函数

应用群论及原子分子反应静力学方法推导MgB₂分子的电子状态及其离解极限,采用密度泛函B3LYP和从头计算QCISD方法在6-311++G**基组水平上,对MgB₂分子可能的状态进行优化计算,得出MgB₂的三重态能量最低,其稳定构型为C_2v,平衡核间距R_e=2.2977,键角α_BMgB=41.5521°,能量为-248.9645a.u.同时还计算了基态的简正振动频率:对称伸缩振动频率ν（B₂）=315.4430 cm^-1,反对称伸缩振动频率ν（A₁）=418.1883 cm^-1和弯曲振动频率ν（A₁）=968.9672 cm^-1.在此基础上,使用多体项展式理论方法,导出了基态MgB₂分子的解析势能函数,其等势面准确再现了基态MgB₂平衡结构和离解能,并由此讨论了B+MgB和Mg+BB分子反应的势能面静态特征. 关键词： 2')" href="#">MgB₂ 多体项展式理论 解析势能函数