榄香烯及其衍生物的计算化学研究I β-榄香烯13C NMR化学位移的理论计算

报道了抗癌新药β-榄香烯的¹³C NMR化学位移的量子化学计算.在分子力学MMX和量子化学RHF/6-31G^*或B3LYP/6-31G^*优化结构的基础上进行了两种规范变换方法GIAO和CSGT的Hartree-Fock和B3LYP (6-31G^*基组)的化学位移计算.并对计算结果进行了误差分析和线性相关分析.所有的这些结果中,采用GIAO规范变换方法都好于CSGT,而以GIAO-B3LYP/6-31G^*//B3LYP/6-31G^*计算的结果最好,RMS为4.3ppm,相关系数R²为0.998,SD为2.42 ppm.而GIAO-B3LYP/6-31G^*//MMX是一种能兼顾计算时间和计算精度的方法,其RMS、R²和SD分别为4.9、0.996和3.0 4 ppm.     

药物小分子化学位移的量子化学计算研究

核磁共振的谱峰归属对分子结构的确定至关重要,用理论计算方法预测化学位移对谱峰的正确归属是极其有帮助的. 我们用量子化学的方法预测了乙酰水杨酸及其衍生物分子上碳原子的化学位移,并通过比较计算值和实验值得到不同理论计算方法的误差范围. 用HF和DFT理论计算芳环碳的化学位移时,CSGT方法比GIAO方法更为准确. 与其它方法相比,B3PW91//CSGT 在6-311G(d,p)基组下得到的芳环碳的化学位移最接近实验值. 采用B3LYP//GIAO计算时, 使用不同的基组 6-31G(d,p)和6-311++G(3df,3pd)得到的化学位移计算值只有δ 0.01~2.04的差异. MP2方法非常耗时,且对于计算精度的改善并不显著; 并且,由于电子相关性的影响,碳原子周围的电子环境对化学位移计算的准确性影响很大. 与实验值比较,HF方法由于忽略电子相关效应所以表现较差. 另外,碳链的增长对计算准确性也存在一定影响.      

取代基对8-羟基喹啉金属配合物电子光谱和二阶非线性光学性质的影响

在B3LYP/LANL2DZ/6-31G^*水平上优化目标化合物分子的几何结构,并分别在TD- B3LYP/LANL2DZ/6-31++G^**和B3LYP/LANL2DZ/6-31++G^**水平计算目标化合物分子的电子吸收光谱和二阶非线性光学性质.计算结果表明,引入共轭给电子基使配合物分子的最大吸收波长红移,强共轭吸电子基的引入使配合物的最大吸收波长蓝移,取代基的引入使IrQ₃型配合物的二阶非线性光学性质明显增大.对AgQ型配合物,电子跃迁属于配体内部的电荷转移（LLCT）.对PtQ₂和IrQ₃型配合物,电子跃迁属于LLCT和部分金属向配体的电荷转移.取代基对AgQ,PtQ₂,IrQ₃型配合物分子的跃迁性质几乎无影响. 关键词： 8-羟基喹啉金属配合物 电子光谱 二阶非线性光学性质 密度泛函理论     

吉非替尼谱学性质计算研究

吉非替尼是第一个被批准上市用于治疗晚期非小细胞肺癌(NSCLC)的药物．该文采用5种密度泛函理论(DFT)方法B3LYP,BHandHLYP,M06-2X,CAM-B3LYP和LC-wPBE在6-311++G**水平上对吉非替尼分子的红外、紫外可见光谱及核磁共振谱进行了计算,并通过比较计算值和实验值得到最佳的计算条件．研究结果表明,CAM-B3LYP和M06-2X是最佳的用于描述吉非替尼分子红外光谱的方法;B3LYP//GIAO(Gauge-Including Atomic Orbital)方法预测得到的吉非替尼在(CH₃)₂SO中的¹H NMR与实验值最为接近,用于预测¹³C NMR的最佳方法是B3LYP//CSGT(Circularty Sgmmetrical Gabor Transform)．     

氘代甲烷几何构型及物性的量子化学研究

用HF/6-31G^**、密度泛函方法B3LYP/31G^**、二级微扰MP2/6-31G^**、四级微扰MP4/6-31G^**方法对甲烷和氘代甲烷进行几何构型全优化,并将优化的结果与实验值进行比较.用上述4种方法对甲烷和氘代甲烷分子进行分子的振动基频计算.密度泛函、二级微扰、四级微扰优于HF/6-31G^**,尤其是密度泛函、四级微扰方法.密度泛函方法所用的机时远小于微扰方法.不同方法计算所得的氘代甲烷振动频率值与实验值的最大误差为10.4%,最小误差为2.0%.     

TMS的NMR量子化学计算

分别用HF/4 31G(Si =6 2 1G)、B3LYP/6 31G(D)、B3LYP/6 31G、HF/6 31G、MP2 /6 31G(D)对TMS进行了结构优化 ,在此基础上 ,用Hartree Fock、B3LYP理论水平下 ,分别用不同的基组 6 31G、6 31+ +G(D ,P)、6 311+G(2D ,P)、6 311+ +G(D ,P)进行NMR的计算 ;在MP2理论水平上 ,用STO 3G、3 2 1G、4 31G、6 31G、6 31G(D)、6 31+ +G(D ,P)等基组进行NMR的计算 .并用GAUSSION98程序所给出的四种计算NMR的方法 :GIAO、IGAIM、CSGT、SINGLEGAUGEORIGIN ,分别在上述基础上进行了TMS的屏蔽值的计算 .研究结果表明 ,就理论水平而言 ,DFT(B3LYP)比HF计算结果要好 ,而且基组越大 ,计算精度越高 ,但有一饱和基组存在 .就计算方法而言 ,用GIAO有利于计算精度的提高 .计算结果与实验值基本上吻合     

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.     

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.     

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.     

TiO基态 (X 3 Δr) 的势能函数与光谱常数

应用群论及原子分子反应静力学方法推导了TiO分子基态(X³Δ_r)的离解极限.采用不同的计算方法,包括密度泛函B3LYP,B3P86,BP86,B3PW91和MP2,MP4方法,结合不同基组计算了TiO分子基态的平衡核间距、能量和振动频率.研究表明,使用B3LYP方法,对O原子使用6-311+G基组,Ti原子使用6-311+ +G^**基组时计算得到的平衡几何结构、分子离解能和谐振频率与实验值符合得最好.使用优选出的方法和基组对T 关键词： TiO 势能函数 光谱常数 密度泛函理论     

硝酸丙酯结构、振动频率和热力学性质的密度泛函理论研究

用密度泛函理论(DFT)研究硝酸丙酯化合物的分子结构、振动光谱和热力学等基本性质.取BLYP、B3LYP方法和6-31G*、6-31G**、6-311G*、6-311G**基组,对硝酸丙酯分子的几何构型进行全优化计算并分析其电子结构性质.和考虑了二级相关能校正的MP2/6-311G*计算结果比较表明,B3LYP/6-31G*是研究许多较大体系化合物卓有成效和颇有前途的方法.在B3LYP/6-31G*的水平上对优化后的结构进行了正则振动频率分析,用因子0.95校正后的振动光谱和实验结果比较,符合较好.进一步     

HMX与含硼化合物相互作用的理论计算

在PBX体系中加入合适的键合剂通常能改善HMX与高聚物的界面作用.为了预测其界面作用强度及粘合效果,本文采用B3LYP密度泛函方法和6-31G*基组计算HMX与含硼化合物BR1R2R3的相互作用.优化得到了存在B…O相互作用的HMX…BR1R2R3复合物的几何构型.计算结果表明,HMX…BH3和HMX…BH2(CH3)中的B与O原子间相互作用强,二者分子间相互作用能在MP2/6-31 G**//B3LYP/6-31G*水平上分别为-65.3 kJ/mol和-40.2 kJ/mol.由于空间位阻效应HMX中的O原子与BH(CH3)2、B(CH3)3和B(OH)(CH3)(CH2NH2)中的B原子距离大于3.理论计算结果与实验结果基本一致.     

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。     

铀与水蒸气体系的热力学性质计算

应用Gaussian 98程序对U-H₂O体系所有可能的构型进行优化计算-采用密度泛函 理论的B3L YP方法和MP2方法，对铀原子采用相对论有效原子实势及(6s5p2d4f)/［3s3p2d2f］收缩价基 集合，氧、氢原子采用6-311G^**全电子基集合-计算得到了6种五重态的相对稳 定结构 的电子状态、几何结构、能量、谐振频率、力学性质和电性质等-结果表明，H₂ O蒸汽在金 属铀表面的反应首先是铀和氧的相互作用-对C_{2v关键词： 密度泛函理论 B3LYP 分子结构 热力学函数}     

二芳基马来酸酐吸收光谱的计算研究

在B3LYP/6-311++G(3df, 3pd)//b3LYP/6-31G(d)和TD/6-31G(d)//B3LYP/6-31G(d)水平上对二芳基马来酸酐的电子吸收光谱进行了研究。2,3-(2,4-二甲基噻吩-3)马来酸酐的开式结构和闭式结构的S₁, S₂和S₃跃迁的计算结果分别为390, 360.5, 339.4; 584.6, 395.8, 370.2 nm; 与类似物2,3-(2,4,5 -三甲基噻吩-3)马来酸酐的开式结构和闭式结构的S₁和S₂, 实验值390,331; 552, 386 nm一致。振子相对强度计算结果与吸收峰强度一致。     

几种磺酰脲类除草剂的1H NMR谱的理论研究

在HF/6-31G(d)水平上对8种N-(4′-甲基嘧啶)-N-取代基-2-硝基苯磺酰脲化合物I1-8进行全参数优化和振动分析,并在HF/6-31G(d)水平上所得的优化构型的基础上,用GIAO方法在B3LYP/6-31G(d)水平上计算了它们的核磁共振氢谱,计算结果与实验值较为吻合.     

2,4,6-三甲氧基苯-1-O-D葡萄糖苷的核磁共振谱的理论研究

应用规范不变原子轨道GIAO法,分别在HF/6-311+G(2d,p)//B3LYP/6-31G(d)和HF/6-311+G(2d,p)//B3LYP/6-31G(d,p)水平上,计算了从卫茅科南蛇藤属植物苦皮藤中分离鉴定出的2,4,6-三甲氧基苯-1-O-D葡萄糖苷(化合物1)的α和β分子构型的1HNMR和13CNMR的化学位移值,并对理论计算值与实验值的误差进行了统计分析,其中β分子构型的计算值与实验值较为接近,结合α和β分子构型的总能量计算值,预测化合物1分子应择型于β构型,即为2,4,6-三甲氧基苯-1-O-β-D葡萄糖苷,这与根据糖的端基质子化学位移和耦合常数实验值(δH=4.81,J=7.3Hz)推断的结论相吻合,进一步说明理论计算的合理性.     

三价羰基硫离子(OCS3+)二体解离过程模拟研究

基于Gaussian量子化学模拟软件采用不同基组(6-31G^**和TZVP)下的B3LYP方法对基态三价羰基硫离子(OCS³⁺)的势能曲线进行分析,得到了三价羰基硫离子可能的解离通道.当固定C—O键长为OCS分子的构型键长时(2.1a.u.),通过模拟基态OCS³⁺离子沿着C—S键断裂的势能曲线,发现沿着C—S键的势能曲线是一个具有小势垒的排斥态;相反,当固定C—S键长为OCS分子的构型键长时(2.9a.u.),基态OCS³⁺离子沿着C—O键的势能曲线是一个势垒较大的排斥态,根据弗兰克-康登原理可知,基态OCS³⁺离子倾向于以断裂C—S键的方式进行解离.通过搜索基态OCS³⁺离子过渡态、IRC路径分析进一步确定了基态OCS³⁺离子具体的解离通道：OCS³⁺→CO⁺+S²⁺.最后通过对反应物和产物的Mulliken电荷分布和键长的分析,得到与前面一致的结论.     

苯并菲衍生物盘状液晶分子的非线性光学与热力学性质

采用密度泛函理论在B3LYP/6-31G**理论水平,计算并研究苯丙炔（烯）酸酯苯并菲盘状液晶分子的偶极矩、非线性光学性质、电子光谱和热力学性质.结果显示,该分子表现出良好的非线性光学性质,其二阶和三阶非线性光学系数分别为10⁴和10⁶a.u.数量级.其最低能量跃迁吸收波长分别为460和474nm,对应π到π*的电子跃迁.在温度298.15 K时,苯丙炔酸酯和苯丙烯酸酯苯并菲衍生物分子的标准摩尔生成焓分别为-7317.06和-1052.68 kJ·mo1^-1,标准摩尔生成自由能分别为-6186.91和117.00 kJ·mol ^-1.     

GamPn和GamP-n团簇结构及其光电子能谱的理论研究

采用密度泛函理论中B3LYP泛函方法，在6—31G^*水平上，对Ga_mP_n(m+n≤5)团簇及其阴离子的几何构型和振动光谱性质进行了研究. 在相同水平下计算了Ga_mP^-_n(m+n≤5)的垂直电离能和Ga_mP_n(m+n≤5)的绝热电子亲核势. 结果表明：单线态稳定结构有较高的对称性，二重态的稳定结构对称性相对较低. 关键词： mP_n和Ga_mP^-_n团簇')" href="#">Ga_mP_n和Ga_mP^-_n团簇 密度泛函理论 光电子能谱