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利用量子化学从头算CASSCF方法在6-311+G (d, p)基组水平上对单线态和三线态RN (R=CH3, CH3CH2)异构化反应及RN脱氢反应的微观机理进行了理论研究. 在MP2/6-311+G (d, p)和CCSD/6-311+G (d, p)水平上进行了单点能校正. 单态和三态势能面的交叉点(ISC)的存在清楚地说明了基态反应物3RN异构化为基态产物1R'NH (R'=CH2, CH3CH)的过程. 电子密度拓扑分析显示在整个异构化过程中有两种类型的结构过渡态: 单态反应通道为T型过渡态, 三态反应通道为环状过渡态. 单线态RN脱氢反应通道中“原子-分子键”的存在说明两个H原子是以H2的形式从RN中脱去的. 相似文献
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BrO与CH3SH反应机理的量子化学及拓扑研究 总被引:1,自引:0,他引:1
利用密度泛函和电子密度拓扑分析方法对BrO与CH3SH反应的微观机理进行了理论研究. 在B3LYP/6-311G (d, p)水平上对反应势能面上的各驻点进行几何构型的全优化; 振动分析和IRC计算证实了中间体和过渡态的真实性和相互连接关系; 计算得到了各反应通道的活化能, 并进行了零点能校正. 计算结果表明: 该反应存在7个反应通道, 其中生成CH3S+HOBr和CH3SO+HBr的通道为主要反应通道. 通过对反应过程中部分驻点的电子密度拓扑分析, 首次发现了接近平面的四元环状过渡态, 从而拓展了原来对环状结构过渡态定义的适用范围. 相似文献
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利用密度泛函和电子密度拓扑分析方法对BrO与CH3SH反应的微观机理进行了理论研究. 在B3LYP/6-311G (d, p)水平上对反应势能面上的各驻点进行几何构型的全优化; 振动分析和IRC计算证实了中间体和过渡态的真实性和相互连接关系; 计算得到了各反应通道的活化能, 并进行了零点能校正. 计算结果表明: 该反应存在7个反应通道, 其中生成CH3S+HOBr和CH3SO+HBr的通道为主要反应通道. 通过对反应过程中部分驻点的电子密度拓扑分析, 首次发现了接近平面的四元环状过渡态, 从而拓展了原来对环状结构过渡态定义的适用范围. 相似文献
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利用密度泛函(DFT)和自然键轨道理论(NBO)及高级电子耦合簇[CCSD(T)]和电子密度拓扑(AIM)方法, 对单重态和三重态CH2与CH2CO反应的微观机理进行了研究. 在B3LYP/6-311+G(d,p)水平上优化了反应通道各驻点的几何构型. 在CCSD(T)/6-311+G(d,p)水平上计算了各物种的单点能量, 并对总能量进行了校正. 计算表明, 单重态CH2与CH2CO的C—H键可发生插入反应, 与C=C、C=O可发生加成反应, 存在三条反应通道, 产物为CO和C2H4, 从能量变化和反应速控步骤能垒两方面考虑, 反应II更容易发生. 对反应通道中的关键点进行了自然键轨道及电子密度拓扑分析. 三重态CH2与CH2CO的反应存在三条反应通道, 一条是与C-H键的插入反应, 另一条是三重态CH2与C=C发生加成反应, 产物为CO和三重态C2H4, 通道II势垒较低, 更容易发生. 最后一条涉及双自由基的反应活化能最大, 最难发生. 相似文献
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多组态二级微扰理论计算CH3O2激发光谱以及CH3O2→CH3+O2解离反应 总被引:1,自引:0,他引:1
在Cs对称性和aug-cc-pVTZ基组水平下, 采用全活化空间自洽场方法(CASSCF)研究了CH3O2自由基基态及其阴阳离子的12个低激发态. 为了进一步考虑动态电子相关效应, 采用二级多组态微扰理论(CASPT2)获得更加精确的能量值. 所有计算得到的电子态都是价电子态, 而且所得绝热激发能和电子亲和势与实验值非常接近.在CASPT2//CASSCF理论水平下计算了CH3O2从2A"和2A'电子态的CH3O2→CH3+O2的解离反应的势能曲线(PECs). 优化得到的裂解产物的几何结构和能量与分别优化CH3和O2得到的结果进行比较, 从而确定裂解产物的电子态. 结果表明, 从2A"和2A'电子态的解离反应分别对应产物CH3(2A")+O2(3A")和CH3(2A")+O2(1A"). 相似文献
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用密度泛函B3LYP方法研究了过渡金属钐类卡宾与乙烯的环丙烷化反应的机理. 对钐类卡宾试剂CH3SmCH2I和CH2CH2反应的反应物、中间体、过渡态和产物构型的全部结构几何参数进行了优化, 并计算了THF溶液的溶剂化效应, 用内禀反应坐标(IRC)计算和频率分析方法, 对过渡态进行了验证. 结果表明: CH3SmCH2I与CH2CH2环丙烷化反应按亚甲基转移机理(通道A)和卡宾金属化机理(通道B)都可以进行, 与锂类卡宾的反应机理相同, 通道A比通道B反应的势垒降低了14.65 kJ/mol. 溶剂化效应使通道B比通道A的反应势垒大幅度提高, 更有利于反应沿通道A进行, 而不利于通道B. 相似文献
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用密度泛函B3LYP方法研究了过渡金属钐类卡宾与乙烯的环丙烷化反应的机理. 对钐类卡宾试剂CH3SmCH2I和CH2CH2反应的反应物、中间体、过渡态和产物构型的全部结构几何参数进行了优化, 并计算了THF溶液的溶剂化效应, 用内禀反应坐标(IRC)计算和频率分析方法, 对过渡态进行了验证. 结果表明: CH3SmCH2I与CH2CH2环丙烷化反应按亚甲基转移机理(通道A)和卡宾金属化机理(通道B)都可以进行, 与锂类卡宾的反应机理相同, 通道A比通道B反应的势垒降低了14.65 kJ/mol. 溶剂化效应使通道B比通道A的反应势垒大幅度提高, 更有利于反应沿通道A进行, 而不利于通道B. 相似文献
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采用B3LYP方法和6-311G(d, p)基组对CH3S及其氧化后继物CH3SO与Oy (y=1, 2, 3)反应形成酸雨的微观机理进行了理论研究. 对反应势能面上的各驻点进行几何构型全优化. 振动分析和IRC计算证实了中间体和过渡态的真实性和相互连接关系. 找到了7条生成SO2的反应途径, 其中CH3S与O直接反应得到产物CH3和SO最容易进行; CH3S先与O3反应, 其产物再与O3反应得到CH3SO2, CH3SO2最后分解得到CH3S和SO2较容易进行, 其它的反应较难进行. 相似文献
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采用B3LYP方法和6-311G(d, p)基组对CH3S及其氧化后继物CH3SO与Oy (y=1, 2, 3)反应形成酸雨的微观机理进行了理论研究. 对反应势能面上的各驻点进行几何构型全优化. 振动分析和IRC计算证实了中间体和过渡态的真实性和相互连接关系. 找到了7条生成SO2的反应途径, 其中CH3S与O直接反应得到产物CH3和SO最容易进行; CH3S先与O3反应, 其产物再与O3反应得到CH3SO2, CH3SO2最后分解得到CH3S和SO2较容易进行, 其它的反应较难进行. 相似文献
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采用密度泛函理论的B3LYP方法, 在6-311++G(d,p)基组水平上研究了CH3•自由基与HNCO的微观反应机理, 优化了反应过程中的反应物、中间体、过渡态和产物, 为了获得更精确的能量信息, 还计算了体系在反应途径上各驻点的能量. 振动分析和IRC分析结果证实了中间体和过渡态的真实性, 计算所得的键鞍点电荷密度的变化情况也确认了反应过程. 对于CH3•自由基与HNCO反应, 找到了七条可行的反应通道, 对结果的分析表明: 通道CH3•+HNCO→TS7→IM4→TS9→IM5, 控制步骤活化能最低, 是该反应的主要通道. 在该反应体系中质子迁移过程反应活化能不高, 也是能发生的. 相似文献
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采用密度泛函理论的B3LYP方法, 在6-311++G(d,p)基组水平上研究了CH3•自由基与HNCO的微观反应机理, 优化了反应过程中的反应物、中间体、过渡态和产物, 为了获得更精确的能量信息, 还计算了体系在反应途径上各驻点的能量. 振动分析和IRC分析结果证实了中间体和过渡态的真实性, 计算所得的键鞍点电荷密度的变化情况也确认了反应过程. 对于CH3•自由基与HNCO反应, 找到了七条可行的反应通道, 对结果的分析表明: 通道CH3•+HNCO→TS7→IM4→TS9→IM5, 控制步骤活化能最低, 是该反应的主要通道. 在该反应体系中质子迁移过程反应活化能不高, 也是能发生的. 相似文献
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采用密度泛函方法(MPW1PW91)在6-311G(d,p)基组水平上研究了CH3S自由基H迁移反应CH3S→CH2SH (R1), 脱H2反应CH3S→HCS+H2 (R2)以及脱H2产物HCS异构化反应HCS→CSH (R3)的微观动力学机理. 在QCISD(t)/6- 311++G(d,p)//MPW1PW91/6-311G(d,p)+ZPE水平上进行了单点能校正. 利用经典过渡态理论(TST)与变分过渡态理论(CVT)分别计算了各反应在200~2000 K温度区间内的速率常数kTST和kCVT, 同时获得了经小曲率隧道效应模型(SCT)校正后的速率常数kCVT/SCT. 结果表明, 反应 R1, R2 和R3的势垒△E≠分别为160.69, 266.61和241.63 kJ/mol, R1为反应的主通道. 低温下CH3S比CH2SH稳定, 高温时CH2SH比CH3S更稳定. 另外, 速率常数计算结果显示, 量子力学隧道效应在低温段对速率常数的计算有显著影响, 而变分效应在计算温度段内对速率常数的影响可以忽略. 相似文献
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CH2=CHCl与O(3P)反应的理论研究 总被引:1,自引:0,他引:1
用量子化学密度泛函理论和QCISD (Quadratic configuration interaction calculation)方法, 对O(3P)与CH2CHCl的反应进行了理论研究. 在UB3LYP/6-311++G(d,p), UB3LYP/6-31++G(3df, 3pd)计算水平上, 优化了反应物、产物、中间体和过渡态的几何构型, 并在UQCISD(T)/6-311++G(2df,2pd)水平上计算了单点能量. 为了确证过渡态的真实性, 在UB3LYP/6-311++G(3df,3pd)水平上进行了内禀坐标(IRC)计算和频率分析, 并确定了反应机理. 研究结果表明, 反应主要产物为CH2CHO和Cl. 相似文献
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应用量子化学从头算和密度泛函理论(DFT)对CH3S与HCS双自由基单重态反应进行了研究. 在MPW1PW91/ 6-311G(d,p)水平上优化了反应通道上各驻点(反应物、中间体、过渡态和产物)的几何构型, 用内禀反应坐标(IRC)计算和频率分析方法对过渡态进行了验证. 在QCISD(t)/6-311++G(d,p)水平上计算各物种的单点能, 并对总能量进行了零点能校正. 研究结果表明, CH3S与HCS反应为多通道反应, 有4条可能的反应通道, 反应物首先通过S…S弱相互作用形成具有竞争反应机理的五元环硫-硫偶合中间体a和链状硫-硫偶合中间体c, 再由此经过氢迁移、离解、异构化等不同机理得到主要产物P1 (2CH2S), 次要产物P2 (CH3SH+CS), P3 (CH4+CS2)和P4 [CH2(SH)CSH]. 根据势能面分析, 所有反应均为放热反应, 生成P1的反应热为-165.55 kJ•mol-1. 通道R→a→TSa/b→b→P1为标题反应的主通道, 其速控步骤a→TSa/b→b在200~2000 K温度区间内的速率常数可以表示为k1CVT/SCT=1.75×1010T0.65exp(-907.6/T) s-1. P3及P4的生成需要越过很高的活化能垒, 是动力学禁阻步骤, 但在反应体系中加入合适催化剂, 改变其反应机理, 有可能使生成CH2(SH)CSH, CH4及CS2的反应易于进行. 相似文献