气相中Y＋, Zr＋, Nb＋与CO2反应的理论研究

以Y^＋, Zr^＋, Nb^＋与CO₂反应作为第二前过渡金属离子与CO₂反应的范例体系. 采用密度泛函UB3LYP方法, 对于Y, Zr, Nb采用Stuttgart赝势基组, 对于CO₂采用6-311＋G(2d)基组, 计算研究了三种金属离子在基态和激发态时与CO₂气相反应的机理. 结果表明三种金属离子与CO₂反应以高自旋进入反应通道, 在反应过程中发生系间窜越, 以低自旋中间体和最终产物离开反应通道. 用内禀坐标单点垂直激发计算的方法找到了势能面交叉点, 并作了相应的讨论. 因为有金属离子的参与, 使单分子CO₂的强吸热分解反应变为生成CO和MO^＋的放热过程.     

宝塔烷电子结构与张力的ab initio研究

利用MNDO程序优化出宝塔烷、宝塔烷双正离子及宝塔二烯的构型参数。从头算的电荷分布及分子轨道均表明: 宝塔烷与其价键异构体宝塔二烯性质相近。双正离子的中间四个碳原子则形成了一种与环丁烷双正离子类似的四中心双电子大π键。张力研究表明, 宝塔烷的键张力要比不能稳定存在的小螺桨烷小得多, 说明了宝塔烷骨架的刚性及稳定性。     

锗烯X_2Ge(X=H、CH_3、F、Cl、Br)与乙烯环加成反应的量子化学研究

利用量子化学密度泛函理论的B3LYP方法,在6-311G的水平上,对锗烯X2Ge(X=H、CH3、F、Cl、Br)与C2H4的环加成反应进行了计算研究.结果表明,锗烯的基态是单重态,取代基的电负性越强,单-三态的能量差越大;控制反应的因素是电子效应,而不是立体效应;取代基的电负性越强,反应的活化能越高,放热越少;该反应由两步组成,第一步生成中间配合物,是一个无势垒的放热过程,第二步经过渡态生成产物.     

气相中Sc+和Ti+与CS2反应的计算研究

以Sc⁺和Ti⁺与CS₂反应作为第一前过渡金属离子与CS₂反应的范例体系. 采用密度泛函(UB3LYP/6-311+G*)方法计算研究了Sc⁺和Ti⁺在基态和激发态与CS₂反应的反应机理. 全参数优化了反应势能面上各驻点的几何构型, 用频率分析方法和内禀反应坐标(IRC)方法对过渡态进行了验证. 计算了不同多重度下的反应交叉势能面. 确定了Sc⁺和Ti⁺与CS₂的反应为插入-消去反应, 找到了基态和激发态金属离子与CS₂反应的主要通道.     

PdC_2H_2和PtC_2H_2的键结构研究

关于过渡金属Pd,Pt对C_2H_2的吸附和氢化实验研究前人已作了不少工作,但有关Pd,Pt与C_2H_2之间成键问题的理论研究还尚不多见。为了了解Pd,Pt d轨道对炔键的活化行为和成键特性,本文以MC_2H_2(M=Pd,Pt)为模型,用赝势计算方法,对Pd,Pt与C_2H_2键的相互作用进行了研究。一、计算方法由于重原子的内层轨道对形成分子贡献很小,内层电子的相对论效应极为严重。本文采用Ps—HONDO程序,选取Hay的有效核芯势和价轨道Gaussian基组,对重原子Pd和Pt进行了价电子从头计算,对C和H进行了全电子从头算.部分地消除重原子内层电子相对论效应所引起的误差。     

亚烷基锗烯与环氧乙烷及环硫乙烷抽提氧和硫反应的量子化学研究

用量子化学密度泛函理论(DFT)的B3LYP和从头算MP2方法在6-311G(d, p)水平上对亚烷基锗烯与环氧乙烷的氧转移及环硫乙烷的硫转移的反应机理进行了系统的研究, 计算了势能面上各驻点的构型参数、振动频率和能量; 并用CCSD(T)/6-311G(d)方法进行了单点能校正. 结果表明, 亚烷基锗烯与环氧乙烷和环硫乙烷抽提氧和硫的反应存在顺反两种反应方式, 分别生成锗杂烯酮(P1)、硫代锗杂烯酮(P4)以及锗杂环氧乙酮(P2)、锗杂环硫乙酮(P5), 环状产物P2和P5能继续与环氧乙烷或环硫乙烷反应, 进一步生成更稳定的产物甲醛(P3-1)、一氧化锗(P3-2)及锗烯的二硫化物(P6), 且反式反应是主要的反应通道. 同时还研究了该反应中环氧乙烷C—O键和环硫乙烷C—S键的解离过程, 并与亚烷基卡宾和环氧乙烷及环硫乙烷的抽提反应进行了比较.     

NIPA系温度敏感水凝胶及分析应用

本文考察了近几年来，以Ｎ－异丙基丙烯酰胺（ＮＩＰＡ）为基础的温敏材料的发展情况，并对相关的理论研究和合成方法进行了讨论，对智能材料的开发、药物释放、酶法分析及免疫分析诸方面的应用进行了简单的总结。     

3,5-二甲基-4-碘吡唑钾配合物的合成、结构及肟化中间体结构的量化

以乙酰丙酮为起始原料,经过肟化反应得到3-肟基戊二酮(1),再将其与水合肼缩合环化、还原、重氮化及碘代反应合成了标题化合物。 通过元素分析、红外光谱、核磁共振光谱测试技术表征了它的结构。 用MP2方法,在6-311++G(d,p)基组水平上对化合物1及其可能异构体4-羟基-3-亚硝基-3-烯-1-戊酮(1b)的分子结构进行了全参数优化计算,得到了它们的平衡几何构型。 探讨了肟化反应机理。 利用X射线单晶衍射法测定了钾化合物的晶体结构,为单斜晶系,P21/c空间群,晶胞参数为a=0.77645(10) nm,b=2.0361(2) nm,c=1.05761(13) nm,β=107.806(2)°,V=1591.9(3) nm3,Z=4,Dc=2.012 g/cm3,F(000)=904,结构计算的最终偏离因子R1=0.0398。     

美国研究生《近代物理》考题分析(一)

我们对所搜集到的美国招收研究生现代物理部分的考题进行了初步分析,总结出如下几个特点: 1)重视基本概念,重视基本知识的应用,重视实验,注意与物理学最近发展的联系。 2)要求考生对现代物理学中的重要内容,不但要懂透,而且重要公式、推导技巧、结论等都要记住。本文第二部分说明了这个特点。 3)量子力学及其应用的题目所占比重较大。就我们所知,在一次考试中少则占百分之四十左右,多则占百之七十左右。其中,又以一维问题、中心力场、近似方法、自族、散射、多体问题等方面的题目为多。 4)涉及面广。除量子力学外,还包括基本粒子、原子物理…     

Ru催化N2与H2反应合成氨的两态反应机理

采用密度泛函理论(DFT)UB3LYP方法对Ru在单重态、三重态及五重态势能面上催化N_2与H_2反应合成氨的两态反应机理进行理论研究,发现该反应为典型的两态反应。计算得到最低能量交叉点(MECP)处自旋-轨道耦合常数(H_(soc))及双程系间窜越几率(P~(ISC)),MECP1:H_(soc)=508.34 cm~(-1),P_2~(ISC)=0.85,MECP9:H_(soc)=269.21 cm~(-1),P_2~(ISC)=0.27。运用能量跨度模型(energetic span model)确定Ru催化合成氨反应的转化频率(TOF)决速过渡态(TDTS)为~3TS2-3,TOF决速中间体(TDI)为~3IM9。