OCl2分子基态势能曲线的从头算研究

采用三重激发耦合族理论(CCSD),使用多种基组对OCl2分子基态结构进行几何优化,选出最优基组6-311G(2df)对OCl2分子的离解能、谐振频率和力常数等进行了计算,其结果与实验值符合很好.在此基础上推导出OCl2分子基态的多体展式势能函数,其等值势能曲线正确反应了OCl2分子的结构特征及势阱深度,进一步讨论了Cl+OCl和O+ClCl分子反应的势能面特征.这些结果可用于微观反应动力学的研究.     

O+HCNO反应势能面的理论研究

采用CCSD(T)/6-311G(d,p)//B3LYP/6-311G(d,p)+ZPVE方法对反应O＋HCNO进行了研究. 通过反应势能面揭示了该反应的机理, 通过H或O迁移等多步反应路径得到3种产物, 其中, P1(HCO+NO)为主要产物, P2(HNO+CO)和P3(NCO+OH)为次要产物. 为进一步实验研究提供了参考.     

HCO+NO2反应势能面的理论研究

在B3LYP/6-311G(d,p)和CCSD(T)/6-311G(d,p)水平上给出了HCO+NO₂反应详细的势能面信息.计算结果表明,该反应采用两种无垒进攻方式,分别得到两种加合物H(O)CNO₂和H(O)CONO.找到7种能量低于反应物且合理的产物及相应的反应路径.通过对热力学和动力学的分析,产物HONO+CO(P2,P3),HNO+CO₂(P1)和H+CO₂+NO(P6)的形成更为有利.计算结果同实验相符,且有助于深入了解HCO自由基的化学行为.     

自由基HO2与C2H2反应势能面的理论研究

应用量子化学从头计算和密度泛函理论(DFT)对HO2+C2H2反应体系的反应机理进行了研究.在B3LYP/6-311G**和CCSD(T)/6-311G**水平上计算了HO2+ C2H2反应的二重态反应势能面.计算结果表明,主要反应方式为自由基HO2的H原子和C2H2分子中的C原子结合,经过一系列异构化,最后分解得到主要产物P1 (CH2O+ HCO).此反应是放热反应,化学反应热为-321.99 kJ·mol-1.次要产物为P2 (CO2 +CH3),也是放热反应.     

气相中Y+活化CS2中的C—S键

以Y+与CS2反应作为第二行前过渡金属离子与CS2反应的范例体系. 采用密度泛函UB3LYP方法, 对于Y+采用Stuttgart 赝势基组, 对于CS2采用6-311+G(2d)基组, 计算研究了Y+离子在基态和激发态时与CS2气相反应的机理. 并用UCCSD(T)方法在相同的基组水平上对各驻点作了单点能量校正. 结果表明Y+离子与CS2的反应是插入-消去反应, 在反应过程中会发生系间窜越, 并且找到了两个势能面的能量最低交叉点.     

298.16 K时Na+, Mg2+//Cl-, SO42-, NO3-, H2O体系中NaCl饱和区域相平衡

采用等温溶解平衡法研究了五元体系Na+, Mg2+//Cl-, SO42-, NO3-, H2O在298.16 K下氯化钠饱和平衡体系的溶解度, 获得了相应的投影干盐图、氯图和水图. 研究结果表明, 在298.16 K下氯化钠饱和时, 该五元体系投影干盐图由8个二盐共饱和的双变面、13条三盐共饱的单变线和6个四盐共饱的零变点构成, 存在两种复盐, 8个二盐共饱双变面分别对应于NaCl+NaNO3, NaCl+Na2SO4, NaCl+MgCl2·6H2O, NaCl+MgSO4·Na2SO4·4H2O, NaCl+Mg(NO3)2·6H2O, NaCl+NaNO3·Na2SO4·2H2O, NaCl+MgSO4·7H2O 和NaCl+MgSO4·(1—6)H2O. 讨论了该相图在新疆硝酸盐矿开发利用过程中的应用.     

二氧化三氮(N3O2)中性分子和离子的一些重要反应过程的理论研究

二重态的N3O2中性分子作为中间体, 在N3O2阴离子的光解离反应和NO+N2O←→N2+NO2反应中均起重要作用. 在CCSD(T)/6-311G(d,p)//B3LYP/6-311G(d,p)+ZPE的水平上, 对这两个反应进行了理论计算. 结果表明, 在N3O2阴离子的光解离反应中, 该阴离子先在光照下解离为与其具有相同的W构型的中性分子和一个电子, 这个中性分子是一个过渡态, 它将打破C2v构型变成具有Cs对称性的W型中间异构体, 然后再经过一个过渡态, 裂解成N2O+NO两个小分子. 这个裂解过程的能垒非常低(5.96 kJ/mol), 因此在实验中很难检测到W型的中间异构体. 在另一个重要的[N3O2]体系的反应(NO+N2O←→N2+NO2)中, 找到了两条反应通道, 其中不经过中间异构体的一步转化通道更为可行.     

超分子化合物[UO2Cl4][phenH]2的合成、晶体结构、荧光性质及[UO2Cl4][phenH]2/PVA薄膜的发光性能

水热条件下合成了一种含铀的超分子化合物[UO2Cl4][phenH]2(phen=1,10-邻菲罗啉),进行了X射线单晶衍射、红外光谱、紫外光谱和荧光光谱分析。 晶体结构分析表明,该化合物由2个[phenH]+阳离子和1个阴离子[UO2Cl4]2-组成。 红外光谱和X射线单晶衍射表明,标题化合物的三维框架是由N-H…Cl、C-H…Cl和C-H…O弱氢键相互作用所构建。 中心U原子是六配位,有4个Cl原子和2个O原子。 此外,没参与配位的phen利用氢键和π…π堆积与[UO2Cl4]2-相互作用。 含U原子的阴离子是一种扭曲八面体结构。 利用溶胶-凝胶法合成了化合物的PVA薄膜。 标题化合物和薄膜均有较强的荧光性。CCDC:713149     

NO+HCCCO反应势能面的理论研究

在CCSD(T)/6-311G(d,p)//B3LYP/6-311G(d,p)+ZPVE水平下, 对反应NO＋HCCCO进行了研究. 建立了反应势能面, 揭示了该反应的反应机理, 通过O迁移、C—C键或N—O键断裂等多步反应, 得到4种产物, 其中, 最主要产物为P1(HCCO+NCO).     

乙烯酮自由基(HCCO·)与二氧化氮(NO2)反应势能面的理论研究

在CCSD(T)/6-311G(d,p)//MP2/6-311G(d,p)+ZPE水平上对反应HCCO+NO2进行了计算, 建立了反应势能面. 此反应由反应物通过三步反应到达产物. 首先, NO2的O原子进攻HCCO自由基中与H相邻的C原子, 形成异构体1[ONOC(H)CO]或2[H(CONOC)O]. 然后, 异构体1和2通过N-O键的断裂形成产物NO和OC(H)CO. 最后, 产物中的OC(H)CO可以通过C-C键的断裂进一步分解为HCO和CO. 由HCCO+NO2反应得到产物NO+HCO+CO.     

BH+2与C2H2反应势能面的量子化学研究

用B3LYP/6-311G(d,p) 密度泛函方法和高级电子相关的CCSD(T)/6-311G(2df,p)偶合簇法研究BH+2与C2H2反应势能面. 结果表明 该势能面上存在(a) H2B+*C2H2, (b) HBCHCH2+, (c) H2BCCH+2和(d) H2*BHCCH+四种异构体, 其中(b)能量最低且在动力学上最稳定, (a), (c)和(d)在动力学上均不稳定; BH+2通过对C2H2的分步亲电加成以及随后的氢迁移和H2消除等反应形成离解产物HBCCH++H2, 该反应不需要活化能且大量放热. 计算结果有助于深入了解BH+2等缺电子硼氢正离子的反应行为.     

乙烯酮自由基(HCCO·)与氧气(O2)反应势能面的理论研究

在G2(B3LYP/MP2/CC)水平上对反应HCCO+O2进行了计算,得到了反应势能面,提出了3种可能的反应机理:(1)四元环反应机理得到产物P1(HCO+CO2);(2)三元环反应机理得到产物P2(CO+HCO2);(3)O—O键断裂反应机理得到产物P3(O+OCC(O)H)和P4(O+CO+HCO).由反应势能面推测产物P1(HCO+CO2)为主要产物,产物P2(CO+HCO2),P3(O+OCC(O)H)和P4(O+CO+HCO)为次要产物.     

烯丙基自由基(·C3H5)与一氧化氮(NO)反应势能面的理论研究

在CCSD(T)/6-311G(d,p)//B3LYP/6-311G(d,p)+ZPE水平上对反应·CHCHCH3+NO进行了计算, 并建立了其单重态的反应势能面. 在该反应中, 分别找到生成P1(CH3CHO+HCN), P2(CH3CHO+HNC), P3(CH3CN+HCHO), P4(CH3CCH+HNO)的4条产物通道, 其中·CHCHCH3和NO中的氮原子直接连接形成m1(trans-CH3CHCHNO), m1经过顺反异构形成m2(cis-CH3CHCHNO), m2再经过CCNO四元环合, 然后发生环解离, 最后生成产物P1(CH3CHO+HCN)是最可行的产物通道, 其余三条通道为次要产物通道. 该体系中生成P1的反应路径与同类体系·C2H3+NO的主要反应路径相类似, 两者的差别是前者为动力学可行的反应, 而后者为动力学不可行反应, 这使得·CHCHCH3+NO反应比·C2H3+NO反应更具有实际意义.     

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 3П)反应和U+C2(X 1∑+g)反应的势能面静态特征.     

超分子化合物[H3N(CH2)3NH3]•[Pb2(SIP)2]•6H2O的水热合成与表征

在水热条件下, 用NaH2SIP与Pb(Ⅱ)盐, 以1,3-丙二胺(1,3-PDA)作为结构导向剂进行反应, 得到化合物[H3N(CH2)3NH3]•[Pb2(SIP)2]•6H2O(1). 同时采用单晶X射线衍射、X射线粉末衍射、元素分析、红外光谱和荧光光谱对化合物1进行了表征.     

[(QuinH)3Cl](I3)2的合成和分子结构

作者首次合成了单氯合三喹啉氢双三碘基盐[(QuinH)_3Cl](I_3)_2.用红外光谱、紫外—可见光谱法对化合物进行了表征,并用X射线衍射法测定了晶体结构.晶体属三斜晶系,空间群为P(?),a=12.349(2),b=12.878(2),c=11.679(2)(?),α=100.82(1)(?),β=109.02(1)(?),γ=89.58(1)(?),V=1721.8(?)~3,Z=2,D_c=2.29g·cm~(-3).化合物分子由[(QuinH)_3Cl]~(2+)阳离子和Г_3阴离子组成.在配位阳离子中.Cl~-由三个喹啉氢阳离子包围.同时形成三个Cl…H-N分子内氢键.     

气相中Y^＋活化CS2中的C—S键

以Y+与CS2反应作为第二行前过渡金属离子与CS2反应的范例体系.采用密度泛函UB3LYP方法,对于Y+采用Stuttgart赝势基组,对于CS2采用6-311+G(2d)基组,计算研究了Y+离子在基态和激发态时与CS2气相反应的机理.并用UCCSD(T)方法在相同的基组水平上对各驻点作了单点能量校正.结果表明Y+离子与CS2的反应是插入-消去反应,在反应过程中会发生系间窜越,并且找到了两个势能面的能量最低交义点.     

由Mn2+连接仲钨酸盐[H2W12O42]10-构成一维梯型链状多金属氧酸盐

利用Na2WO4·2H2O与MnCl2反应, 合成了一个结构新颖的一维梯型链状的多金属钨酸盐K6[Mn2(H2O)8(H2W12O42)]·14.5H2O(1), 并通过元素分析、红外光谱、热重分析、紫外光谱、电化学和X射线单晶衍射对其进行了表征. 结果表明, 该化合物属于单斜晶系, P2(1)/n空间群，晶胞参数a=1.5042(3) nm, b=1.0462(2) nm, c=1.8843(4) nm, β=93.55(3)°, V=2.9594(10) nm3, Z=2. 该化合物具有由同多酸盐和Mn2+离子构筑的一维梯型链状结构.     

V2H分子的分子结构与势能函数

用密度泛函理论(DFT), 在BP86/6-311＋＋g(d,p)水平上对V₂, VH和V₂H进行了理论研究. 得到该系列分子的基态电子态分别为: V₂( ), VH( ) , V₂H ( ), V₂H分子的基态稳定构型具有C_2v对称性. 用Murrell-Sorbie势能函数对V₂和VH分子的扫描势能点进行了拟合, 其扫描点都与四参数Murrell-Sorbie函数拟合曲线符合很好, 在此基础上推导出了它们的光谱数据和力常数. 用多体项展开理论导出了V₂H分子的解析势能函数, 在固定键角∠VHV＝58.7^o时, RH-V＝0.1790 nm处存在一个势阱, 深度为7.26 eV, 表示在该处容易形成稳定的V₂H分子.     

三维超分子化合物[2-(3-pyridyl)benzimidazoleH2]24+·[Cd2Cl8]4-的水热合成、晶体结构及发光性质

将邻苯二胺、3-吡啶甲酸与二氯化镉在1:1的盐酸溶液中经水热反应,合成了一种超分子化合物[2-(3-pyridyl)benzimidazoleH2]24+·[Cd2Cl8]4-.通过元素分析、红外光谱、热重对其结构和性质进行了表征,用X-射线单晶衍射测定了该化合物的晶体结构.化合物晶体为单斜晶系,P21/c空间群.超分子化合物中的Cd2+与其周围4个氯离子配位,构成畸变三角锥构型的离子[CdCl4]2-,2个配阴离子[CdCl4]2-之间通过双氯桥键[Cd-Cl-Cd]构成五配位双核镉(Ⅱ)四元环状结构,并与2个2-(3-吡啶基)苯并咪唑两价阳离子,通过静电引力、氢键及π-π呵堆积作用形成三维网状超分子化合物.荧光测试表明该化合物具有较好的光致发光性能.