二硅烯化合物顺反异构化过渡态动力学参数的计算

本文介绍了过渡态理论对双键取代物顺反异构化过程的处理方法. 计算了1,2-二叔丁基-1,2-二(2,4,6-三甲苯基)二硅烯、1,2-二[二(三甲硅基)]-氨基-1,2-二(2,4,6-三甲苯基)二硅烯和1,2-二甲基-1,2-二苯基二硅烯等化合物的顺反异构化的活化熵变和相应过程的Arrhenius A因子. 前两个化合物的计算结果与West的实验值符合得很好. 后一个化合物, 尚未见到动力学实验结果的报道. 本文指出了这类化合物构型熵贡献的重要性.     

化学反应的内禀反应坐标法I:甲硫醛脱氢反应的IRC解析

本文用内禀反应坐标法讨论了甲硫醛分子的脱氢反应机理. 在4-31G基组上对此反应做了量子化学从头计算和反应路解析, 得出过渡态结构, 反应势能曲线, 活化能, 反应热以及沿反应坐标反应系的一些物理量的变化, 并对过渡态做了振动分析. 所得结果与甲醛,甲硫醇和甲醇等分子的脱氢反应结果做了对比. 还给出沿反应坐标分子间弹性碰撞阶段和最佳碰撞角等信息. 同时, 计算了反应的频率因子A,讨论了反应速率常数k值与温度的关系.     

环氧乙烷与胺基负离子反应过渡态的量子化学研究

本文用SCF MO ab initio法研究了环氧乙烷与NH~2^-的亲核置换反应.用能量梯度优化方法(辅以可变尺度法)优化出了反应物与产物的平衡几何构型,与实验对应较好.用Powell的对梯度的Euclidean范数σ求极小的方法优化出了过渡几何构型,并从过波态的力常数矩阵求得了相应于反应坐标的频率为821icm^-1,从而对求出的过渡态进行了确证.用STO-3G基组求出该反应的活化能为44.50kJ.mol^-1,由过渡态和产物的几何构型得出NH~2^-基本上沿环氧乙烷的"弯键"方向进攻.将过渡态看成由变形后的反应物分子与进攻试剂形成的"超分子",用Morokuma的能量分解方案对它们之间的相互作用能进行分解,得出了电荷迁移相互作用和静电相互作用在反应中都起重要作用的结论.     

势能面特征与过渡态熵及A因子

反应体系的势能面,对了解反应的微观过程起着重要的作用,它的特征决定了化学反应的机理.原则上,由反应体系的Schrodinger方程的解,可得到体系能量随核间距变化的函数,从而获得势能面.除少数简单反应外,几乎无法精确求得复杂反应体系的势能面.因而,除从头算法外,人们先后发展了计算势能面的一些半经验方法.对某一反应,文献中可能记载好几个势能面,因此,在分析反应或计算反应的各物理量时,应当说明所应用的是何种势能面.我们曾指出,过渡态熵的可靠性,有赖于提供过渡态参数的势能面.本文从下述基元反应     

HNCO+OH——NH~2+CO~2反应理论研究

用从头算UHF/6-31G基组研究了异氰酸和羟基生成氨基和二氧化碳即HNCO+OH--NH~2+CO~2的反应机理.优化得到了反应途径上的过渡态和中间体,并通过振动分析对过渡态和中间体进行了确认.在UMP4/6-31G水平上计算了它们的能量,同时对零点能进行了较正.计算结果表明:此反应是多步反应,先后通过3个过渡态(TS1,TS2,TS3),2个内旋转位垒(TSI,TSII),4个中间体(IM1,IM2,IM3,IM4),其中,IM3--TS2这一步为整个反应的决速步骤,速控步的活化能为202.388kJ/mol.与异氰酸和羟基作用的另一反应通道(即HNCO+OH--H~2O+NCO)的活化能(69.038kJ/mol)比较,可看出所研究反应通道为次要反应通道,这与实验结果是一致的。     

PDMS材料特性和滑动速度对黏着态下摩擦峰的影响

黏弹性体接触界面由湿变干过程中,出现的摩擦系数高于干摩擦系数的状态,称为黏着态.最大摩擦系数为摩擦峰,摩擦峰相对于干摩擦系数的增长称为摩擦峰相对增长百分比(μ%).本文中利用原位观测摩擦试验台研究了氮化硅小球与PDMS (Polydimethylsiloxane)接触界面在润湿转变过程中摩擦学行为,并分析了弹性模量及滑动速度对μ%的影响.结果表明：对于较软的PDMS,摩擦峰的削减甚至消失伴随有接触界面分离波的出现,黏弹性体的材料特性将影响甚至决定摩擦峰的出现;当PDMS较硬时,接触界面间残余水膜对黏着态摩擦峰的影响起主导作用.μ%与弹性模量的1.45次方成正比.随着滑动速度的增加,μ%逐渐降低.研究结果对于利用弹性模量以及滑动速度实现对黏弹性体摩擦峰的调控提供了理论指导.     

北京宏剑讯科软件技术有限公司--国内首家化学软件专卖店

Gaussian 03 是做半经验计算和从头计算使用最广泛的量子化学软件。可以研究：分子能量和结构、过渡态的能量和结构、化学键以及反应能量、分子轨道、偶极矩和多极矩、原子电荷和电势、振动频率、红外和拉曼光谱、NMR、极化率和超极化率、热力学性质、反应路径。计算可以模拟在气相和溶液中的体系,模拟基态和激发态;计算周期边界体系。是研究诸如取代效应、反应机理、势能面和激发态能量的有力工具。     

弯曲振动引致的过渡态的混沌

Molecular vibration is correlated to the motion of a pendulum and the lowly excited states are corresponding to that of the pendulum around its stable fixed point while the highly excited states are to the unstable fixed point. Specifically,the transitional state due to internal rotation is also corresponding to the unstable fixed point of the pendulum. As for a perturbed pendulum,chaos occurs first around its unstable fixed point,which is a reasonable consequence that the highly excited state and the transitional state are full with intrinsic chaotic motion. With this conjecture,HCN,its isomer HNC and the excited delocalized transitional state due to the internal rotation of H-C around the skeleton of C-N are interpreted with Morse oscillators in resonance. It is stressed that the delocalized transitional state is in multiple resonances between the H - C stretch and the bending due to that the classical bending frequency is lowered as the transitional state is approached. Multiple resonances,or the overlapping of resonances,lead to chaos as noted by Chirikov. Hence,the delocalzed transitional state can be in a chaotic state. Besides,the internal rotational state of HCP due to H atom is analyzed by this physical picture. For this purpose,an algebraic Hamiltonian for HCN,its isomer HNC and the delocalized transitional state is proposed with its coefficients elucidated by fitting with the quantal levels adopted from the literature by the quantum mechanical algorithm. The result shows that both the transitional state due to the internal rotation of H atom and the highly excited states of HCN and HNC are full of multiple resonances. Therefore,chaos is expected for these systems. Finally,all these ideas are compounded by a proposed model for unfolding the characteristics of chaos in the molecular system.     

MLi2H3(M=Na,K)与NH3反应的密度泛函理论研究

采用杂化密度泛函方法,对MLi₂H₃(M=Na, K)团簇与NH₃的反应机理进行计算分析,对反应中各驻点几何构型进行优化,经频率分析和内禀反应坐标计算以确证各驻点的正确性和连接关系.经单点能校正计算,给出反应相关的能量信息.结果表明：引入Na和K原子后,反应物LOMO轨道有大幅度的向Na、K原子处的转移. KLi₂H₃有较小的能隙和电离势及较高的费米能,有较高反应活性. Na、K元素的引入,能破坏反应物的稳定性,降低反应能垒.     

气相环境下丙氨酸Ca2+配合物的手性转变机理及水分子的催化作用

采用基于密度泛函理论的M06方法，研究了气相环境下2种稳定构型的丙氨酸（Ala）与Ca²⁺配合物的手性转变及水分子的催化。研究发现，Ala_1·Ca²⁺的手性转变有a和b 2个通道，a通道是α-氢只以羰基氧为桥迁移；b通道是α-氢迁移到羰基氧后，氨基上的质子在纸面内侧向α-碳迁移。Ala_2·Ca²⁺的手性转变有a、b、c、d 4个通道，a和b通道分别是羧基内质子迁移后，α-氢只以羰基氧为桥迁移和α-氢迁移到羰基氧接质子从氨基氮向α-碳迁移；c通道是钙与氮的配位键断裂后，α-氢向氨基氮迁移；d通道是钙与氮的配位键断裂后，Ala_2·Ca²⁺向Ala_1·Ca²⁺异构，再接Ala_1·Ca²⁺的手性转变。势能面计算表明，Ala_1·Ca²⁺手性转变的a通道具有优势，总包能垒为134.8 kJ·mol^－1，Ala_2·Ca²⁺手性转变的d通道具有优势，总包能垒为235.3 kJ·mol^－1；水分子的催化使能垒分别降至40.8和141.3 kJ·mol^－1。结果表明，Ca²⁺对Ala的手性转变具有催化作用，水分子对丙氨酸Ca²⁺配合物的手性转变具有极好的催化作用。