配合物1,3-二甲基-2-二茂铁基甲基苯并咪唑的量子化学DFT研究

苯并咪唑及其衍生物具有良好的生物活性和荧光性质[1,2],在DNA拓扑酶抑制剂、HIV逆转录酶的抑制剂、分子探针等领域已有广泛应用,一直以来都是广大学者研究的热点[3]。苯并咪唑类化合物是一类活性很强的内吸型杀菌剂,它的主要作用方式是植物病原的R-微管蛋白结合,破坏R-微管蛋白的功能,抑制真菌的有丝分裂和形态建构。然而,随着使用时间的增加,病菌的抗生越来越强,导致在部分地区失效,给农业生产带来巨大损失。所以迫切需要寻找高效、新型的杀菌剂。近些年来,二茂铁衍生物因其广泛的生物活性,如抗癌、杀菌、杀虫、抗炎及调节植物生长等…     

TCDD的密度泛函理论研究

用B3LYP/6-311G~(**)方法全优经计算22个四氯二苯并对二（左口右恶）英（ 简称TCDD）分子，得到几何构型、总能量、标准熵、标准焓和标准自由能。将2， 3，7，8－TCDD的计算构型与X射线衍射实验测定值进行了比较。计算结果表明，总 能量、标准焓和标准自由能与氯原子量换位置的相关性很高（r > 0.997）.1,3,6, 8-TCDD的总能量处自由能最低，即最稳定，以此参照，得到异构体的总能量的相对 稳定性顺序和自由能的相对稳定性顺序。1,3,7,9－TCDD的稳定性次之，1,3,7,8- TCDD居第三，将这二个顺序与焚烧炉产生的TCDD异构体和合成的异构体对的生成面 分比进行了比较，说明焚烧炉中产生的TCDD和合成的TCDD对的分布主要受热力学控 制。     

从渐近修正Kohn-Sham轨道计算电子相关化的分子间作用能项

对称性匹配微扰理论(symmetry-adapted perturbation theory, SAPT)能把总作用能分解成有物理意义的各作用能项, 是了解分子间力的基本手段. 本工作的开展是因为目前标准SAPT方法无法计算含能大体系的作用能项. 对于大体系而言, 基于Kohn-Sham轨道的SAPT(SAPT(DFT))具有高的计算效能, 但对作用能项的计算效果却不佳. SAPT(DFT)的缺陷产生于常用交换-关联势的错误渐近特性. 为了消除这些缺陷, 借助于van Leeuwen 和 Baerends(LB)模型势及Fermi-Amaldi (FA)类型势, 把两种渐近修正技术应用于三个供测试的二聚体小体系(He₂, HF₂和(N₂)₂)和一组处于不同分子间距的硝酰胺二聚体体系. 结果显示: 当使用新近发展的依频密度极化率(frequency-dependent density susceptibilities, FDDS)技术用于计算色散能时, FA渐近校正方案非常有效地克服了SAPT(DFT)中的缺陷, 并比LB校正具有更好的精度. 经FA校正的SAPT(DFT)方法能够正确地定量预测所有测试系统结合能的趋势, 并且与标准的SAPT相比, 大大减少了计算代价. 这个方法成功应用于硝酰胺二聚体表明: 此方法在精确计算更大的体系, 如含能体系的分子间力方面很有潜力.     

固—液界面阴离子集团构型的密度泛函理论研究

通过键合不同数量的H2PO4^-离子构造了H4P2O8^2-和H4P4O16^8-两种阴离子集 团。利用密度泛函理论对它们的构型进行优化并计算其振动频率和喇曼散射效率。 测量了固—液界面边界层的喇曼光谱并与理论计算结果进行对比分析，进一步研究 了阴离子集团的结构、聚合及脱水等过程。实验和理论研究均表明阴离子二聚体是 KDP晶体的生长基元，他们在固液界面将进一步形成多聚体分子集团，而离子集团 的脱水过程则发生在距KDP晶体表面约50μm的固—液界面边界层中。随着生长层向 界面的推进，这些分子集团将变得越来越有序。本文的研究结果对确定晶体生长界 面动力学过程、发展和完善晶体生长理论有重要意义。     

卤代苯和苯酚衍生物的位电荷密度能和logKow与－lgLC50的QSAR研究

以简易的量子化学方法计算了二十多种卤代苯和苯酚衍生物的FMO位电荷密度 能，并进行定量结构－活性相关（quantitive structrue biodegradability)研究 ，获得满意的结果。最后从生物酶促反应本质、污染物－生物酶的轨道控制反应角 度对QSAR提出新的解释。     

密度泛函理论在分子磁学中的应用1.单氧桥联双核铁(Ⅲ)[Cl3FeOFeCl3]2-磁耦合作用

通过对桥联双核铁(Ⅲ)[Cl3FeOFeCl3]2-的磁耦合常数的计算,探讨了密度泛函理论计算条件对计算结果的影响.基于密度泛函理论下的破损态方法,着重讨论了双核Fe(Ⅲ)2的d5-d5电子通过氧桥的超交换作用.研究发现分子的反铁磁通道主要是Fe(Ⅲ)的dyz和dz2与μ-O的p轨道形成的,具有π*/π*和σ*/σ*特征的超交换通道.     

(AB)8(AB=BN，AlP，GaAs，InSb)团簇环状结构与性质的密度泛函理论研究

用杂化密度泛函B3LYP方法研究了(AB)₈(AB=BN，AlP，GaAs，InSb)团簇环形结构的平衡几何构型、电子结构、振动特性以及极化率。计算结果表明，(AB)₈团簇的双层环状结构中，每个A(B)原子都与3个B(A)原子成键，且Ⅴ族元素的原子比Ⅲ族元素的原子更接近团簇中心，(BN)₈、(AlP)₈、(GaAs)₈、(InSb)₈的平均极化率依次增大，IR和Raman谱峰发生红移。另外，讨论了热力学稳定性和动力学稳定性的变化。     

Dynamic Study of Gemini Surfactant and Single-chain Surfactant at Air／Water Interface

Molecular dynamics (MD) simulation are used to study the properties of gemini surfactant of ethyl-α,ω-bis(dodecyldimethylammonium bromide) (C12C2C12) and dodecyl-trimethylammonium bromide (DTAB) at the air/water interface, respectively. In the two systems,t he surfactant concentrations are both 28 wt.%, and other conditions are also the same. After reaching the thermodynamic equilibrium, the concentration profiles, the radial distributions functions (RDF) and the mean squared displacement (MSD) are investigated. The results reveal that the surface activity of C12C2C12 surfactant is higher than DTAB surfactant.     

杂多阴离子[GeMo12O40]4-α/β异构体的密度泛函研究

采用密度泛函方法，在DND基组水平上，对[GeMo12O40]^4-杂多阴离子最常见的α和β异构体进行了几何构型优化，得到了与X射线晶体衍射实验结果相一致的结构参数，并在此基础上进行了振动频率分析，得到了杂多阴离子的电子结构、热力学特性和振动光谱，通过定义α，β异构体异构化反应的Gibbs函变△Gα-β与温度的关系，研究了这两种异构体的相对稳定性．结果表明：低温时α异构体更稳定，高温时β异构体更稳定些，550K左右为转变点．振动频率分析得到2种异构体的最强峰位于4个频率位置，分别指认为vax(Mo-Od)，vas(Mo-Od)，vas(Mo-Oc-Mo)，vas(Ge-Oa)，vas(Mo-Ob-Mo)振动，与红外光谱(IR)的特征振动峰相对应，观察到了特征频率的振动模式，从理论计算角度说明了Rocchiccioli—Deltcheff关于振动模式的设想是合理的．     

3-(3′-吡啶基)-6-芳基-1，2，4-三唑并[3，4-b]-1，3，4-噻二唑衍生物基态和激发态性质

用密度泛函B3LYP方法对3-(3'-吡啶基)-6-芳基-1,2,4-三唑并[3,4-b]-1,3,4-噻二唑衍生物(芳基为苯基、3-吡啶基和苯乙烯基)进行基态几何构型全优化,计算分子的电离势I_p和电子亲和势E_A等相关能量,并用Zerner间略微分重叠(ZINDO)和含时密度泛函(TDDFT)方法计算吸收光谱,用单组态相互作用方法(CIS)优化三种化合物分子的S_1激发态结构,分析其能量与发射光谱的关系,计算溶剂中分子的吸收和发射光谱,并与实验结果对照.计算结果表明,从3-(3'-吡啶基)-6-苯基-1,2,4-三唑并[3,4-b]-1,3,4-噻二唑分子(化合物A)到3-(3'-吡啶基)-6-(3'-吡啶基)-1,2,4-三唑并[3,4-b]-1,3,4-噻二唑分子(化合物B)以及3-(3'-吡啶基)-6-对乙烯苯基-1,2,4-三唑并[3,4-b]- 1,3,4-噻二唑分子(化合物C)的电子亲和势依次增大,愈来愈容易接受电子,吸收光谱和发射光谱红移.