The Weak Interaction on CO2 …CO van der Waals Complex : A Theoretical Study

The geometries of van der Waals complex CO2…CO were optimized at DFT and second-order Moller-Plesset perturbation(MP2) levels with the large basis set,three stable structures were found.The most stable structure has a T-shape geometry in which the CO lies along the C2 axis of CO2,with the two C atoms direct contact and R(C…C)=0.3227nm.The corresponding energies of the most stable structure were calculated by means of MP2,MP4D,MP4DQ,MP4SDTQ,MP4SDQ,CCSD and CCSD(T) methods,The BSSE (basis set superposition error) wads eliminated by the Boys-Bernardi counterpoise correction(CP) method.According to thermodynamics data.van der Waals complex CO2…CO can found at a low temperature and or a high pressure,There is a little charge transferred between the two interacted subunits.In the most stable structure,CO2 is the acceptor and CO is the donor.     

Ru(II)催化有机叠氮与炔反应机理的理论研究

采用密度泛函理论, 对在Ru(II)催化剂存在下, 有机叠氮化合物和末端炔的反应机理作了深入理论研究. 在B3LYP/LANL2DZ水平上, 对该反应体系中势能面各驻点的几何构型进行了全优化计算, 并经振动频率分析确定了过渡态和中间体, 通过内禀反应坐标(IRC)的计算, 确认了反应物、中间体、过渡态和产物的相关性. 对多个反应通道的协同反应以及分步反应进行了研究. 结果表明: 协同反应通道Ic和分步反应通道IIc是反应能垒较低的反应通道, 活化自由能较其它反应通道低, 有利于1,5-二取代1,2,3-三唑的生成, 具有特定的区域选择性, 与实验结果吻合.     

PuH2气态分子热力学稳定性的理论研究

用密度泛函B3LYP方法计算了PuH2分子的微观性质、不同温度下气态PuH2分子的能量（E）、熵（S）及气态PuH2分子生成反应的标准焓变ΔH、标准熵变ΔS和标准自由能变ΔG.计算结果表明，气态PuH2分子不具有热力学稳定性.     

SinH/SinH-(n=3～8)的结构和电子亲合能的研究

选用四种不同的密度泛函理论方法(B3LYP，B3P86，BLYP，BP86)，在全电子的双ξ加极化加弥散函数基组(DZP )下，对SinH／SinH^-(n=3～8)体系进行研究，获得它们的基态结构和电子亲合能。预测Si3H／Si3H^-,Si4H／Si4H^-,Si5H／Si5H^-,Si6H／Si6H^-，Si7H／Si7H^-和Si8H／Si8H^-的基态结构分别为C2v(^2B2)／C2v(1^A1)氢桥结构，Cs(^2A’)／C(^1A’)，C2v(^2B2)／C2v(^1A1)，C2v(^2B2或^2B1)／C4v(^1A1)，C5v(^2A1)／C5v(^1A1)和C5(^2A‘‘)／C3v(^1A1)。在电子亲合能方面，B3LYP方法预测的电子亲合能是最可靠的，预测Si3H，Si4H，Si5H，Si6H，Si7H和Si8H的电子亲合能分别为2．56，2．59，2．84，2．86，3．19和3．14eV。     

8-羟基喹啉单体及二聚体质子转移反应的理论研究

Density functional theory （DFT） of quantum chemistry method was employed to investigate proton transfer reactions of 8-hydroxyquinoline （8-HQ） monomers and dimers. By studying the potential energy curves of the isomerization, the most possible reaction pathway was found. The total energy of 8-hydroxyquinoline was lower than that of quinolin-8（1H）-one, whereas the order was reversed in dimers. The findings explained the contrary experimental phenomena. The minimum reaction barrier of intramolecular proton transfer was 47.3 kJ/mol while that in dimer was only 25.7 kJ/mol. Hence it is obvious that proton transfer reactions of 8-HQ monomer have a considerable rate but it is easier to proceed for 8-HQ dimer than monomers. It implied that the hydrogen bond played an important role in depressing the activation energy of reaction. The mechanism of the tautomerization was discussed on the basis of theoretical results.     

Mo/Fe3O4(111)表面对燃煤烟气汞吸附的密度泛函研究

利用CASTEP软件包采用密度泛函理论计算研究了过渡金属Mo掺杂Fe_3O_4(111)Fe_(tet)表面对Hg~0、HgCl和HgCl_2的吸附特征,分析了Mo掺杂前后Fe_3O_4(111)Fe_(tet)表面上不同汞物种的吸附形态。结果表明,Mo掺杂Fe_3O_4(111)Fe_(tet)表面对HgCl和HgCl_2为化学吸附,而对Hg~0的吸附为物理吸附;与纯净表面相比,HgCl在Mo原子掺杂表面上的吸附能提高了40%-66%。HgCl_2在纯净Fe_3O_4(111)Fe_(tet)表面形成"M"形结构;而掺杂Mo原子后,由于Cl原子与Mo原子之间更强的相互作用,使得HgCl_2发生了完全解离,两个Cl原子分别与Mo原子和Fe原子成键吸附在表面,Hg脱附。相关研究结果可为脱除燃煤烟气中的汞提供一定的理论指导。     

头孢类抗生素定量结构-活性关系的密度泛函研究

用量子化学密度泛函方法B3LYP对9种头孢类抗生素的电子结构进行了理论计算, 并对它们进行了定量构效关系研究. 建立了头孢类抗生素分子的结构-活性数学模型: 头孢类抗生素的抑菌活性与QC8, QC7以及偶极距(Dipole)呈正相关关系.     

呋喃-乙酸分子间相互作用的量子化学研究

用密度泛函理论B3LYP方法选取6-311＋＋G(d,p)基组对呋喃-乙酸复合物进行了量子化学计算研究, 通过在相同水平下的频率振动分析发现了该势能面上6个极小值点, 其最稳定构型对应一强O…H—O型氢键, 其结合能在消除基组重叠误差后为－20.87 kJ•mol^－1. 通过自然键轨道(NBO)分析, 研究了电荷转移及轨道相互作用. 通过自洽反应场(SCRF)理论中的Onsager 溶剂模型在介电常数分别为1.0, 2.247, 4.9, 7.58, 10.36, 20.7, 32.63, 38.2, 46.7, 78.39的不同溶剂环境下重新优化呋喃与乙酸势能面上最稳定构型A, 研究了溶剂对呋喃-乙酸复合物几何构型、电荷分布、偶极矩以及结合能的影响. 发现溶剂化作用增大了呋喃与乙酸分子间的结合能, 导致O…H距离减小, H—O振动频率红移. 当溶液介电常数在1.0～32.63范围时, 溶剂效应十分显著, 当介电常数大于32.63后, 溶剂化作用几乎达到了极限.     

类水滑石主体层板与客体CO2-3、H2O间的超分子作用

通过构建类水滑石双层计算模型,采用混合密度泛函B3LYP/6-31G(d)//B3LYP/3-21G方法计算类水滑石(LDHs-CO3-yH2O)的结构与能量,探讨LDHs限域空间中客体阴离子及水分子的分布形态以及主客体超分子作用.计算结果表明,客体阴离子与水分子以平行层板的方式存在于水滑石层间.主客体发生作用时,CO2-3的HOMO轨道向层板的LUMO轨道转移电子.所形成的LDHs-CO3主客体作用要强于LDHs-F以及LDHs-Cl.与其离子交换性能相一致.水滑石去水结构(LDHs-CO3)水合过程,氢键作用较静电作用更占优势,并且layer-water型氢键要强于anion-water型氢键.此外,水合能计算表明LDHs水合具有一定的饱和量.     

DFT法研究离子液中EMIM~ 催化丁烯双键异构反应机理(II)

用密度泛函理论(DFT)在B3LYP/6鄄31G(d,p)的计算水平上研究了离子液中1鄄乙基鄄3鄄甲基咪唑阳离子(EMIM )的4鄄H和5鄄H原子催化丁烯双键异构反应的可能途径,优化了反应体系的平衡态和过渡态的几何构型,分析了反应过程中键参数的变化,通过振动分析对平衡态和过渡态进行了验证.计算结果表明,离子液中的EMIM 首先通过4鄄H和5鄄H原子吸附丁烯,进而催化丁烯的双键异构反应,EMIM 的4鄄H和5鄄H催化1鄄丁烯异构为2鄄丁烯的正反应活化能分别为204.2和207.3kJ·mol-1,逆反应活化能约为220.9和223.8kJ·mol-1,反应为基元反应.