新型含氧亚甲基和亚胺桥键液晶化合物分子结构与光谱的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论方法在B3LYP/6-31G*水平上对6个新型含氧亚甲基和亚胺桥键液晶化合物分子的几何结构进行优化计算,讨论了取代基H,CH3,CH3O,C2H5O,NO2,Cl对分子电荷、前线轨道能量和电子吸收光谱等性质的影响.在此基础上使用含时密度泛函理论方法计算了分子第一激发态的电子垂直跃迁能,得到最大吸收波长λmax.计算表明,取代基的引入导致最大吸收波长红移.     

苝二酸酐与嘧啶衍生物的氢键组装

用半经验AM1方法对苝二酸酐与嘧啶衍生物的1:1及1:2氢键复合物进行理论研究,表明随着氢键数目增多,弱相互作用能变大,主体上的供电基和客体上的吸电基有利于氢键相互作用,氢键导致电子从主体流向客体.用INDO/SCI方法计算配合物的电子光谱,表明其长波吸收峰与主体相比发生兰移,各配合物的长波吸收峰位置相差不大,与实验一致.讨论吸收峰兰移的原因并对电子跃迁进行理论指认,同时得到了配合物的双质子转移势能曲线,给出了相对于N-H键的过渡态和活化能.     

6-羟基-5,12-萘并萘醌及其CH3, C6H5取代衍生物的光致变色理论研究

用密度泛函理论的B3LYP/6-31G方法和从头算的CIS/6-31G方法分别研究了6-羟基-5,12-萘并萘醌及其CH₃, C₆H₅取代衍生物基态和激发态的异构化反应，.对反应势能面的研究发现, 在光异构化反应中化合物M21和M21、M31的基态和激发态虽然都可以构成四能级反应过程, 但由于M21异构化过程的活化能较高, 使其所构成的四能级反应难以进行, 这就从理论上解释了迁移基团为甲基的M21变色性能低于迁移基团为苯基的M31的实验结果. 此外用TD/B3LYP方法在溶剂存在下计算了上述化合物的紫外吸收光谱和荧光发射光谱, 计算所得到的光谱数据与实验值基本一致, 与光异构化反应的光激发条件相符合.     

呋喃甲酰基吡唑啉酮缩邻苯二胺铀(Ⅵ)钍(Ⅳ)配合物的合成、表征及生物活性

分别合成了U(Ⅵ)和Th(Ⅳ)与双席夫碱N，N’-双[(1-苯基-3-甲基-5-氧-4吡唑啉基α-呋喃次甲基]邻苯二亚胺(HPMα FP)2pen形成的新配合物．通过元素分析、红外光谱、紫外光谱、核磁共振谱及摩尔电导等方法测试，确定其组成为：[UO2(PMαFP)2pen]和[Th(PMαFP)2pen(NO3)2]．对新配合物的结构与性质进行了表征．抗菌实验表明，配合物具有一定的生物活性．     

2-三氰基乙烯基蒽及其旋转异构体的量子化学研究

用量子化学从头算方法 ,在RHF/STO - 3G水平上 ,对 2_三氰基乙烯基蒽 (2_TCVA)分子进行了理论计算 ,优化得到了它的平衡几何构型 ,并计算了它的谐振动频率 .结果表明 :2_TCVA存在两种旋转异构体 :2_TCVA(1)和 2_TCVA(2 ) ,2_TCVA(2 )的总能量比 2_TCVA(1)的略高 .在PM3/CIS水平上计算了它们的电子光谱 ,得到了由基态到各激发态的垂直跃迁能和相应的振子强度 .研究表明 :2_TCVA(1)和 2_TCVA(2 )的强度最大的吸收波长分别为 2 4 9.72nm和 2 89.4 1nm ,2_TCVA(2 )的强度最大的吸收波长比 2_TCVA(1)的要长 .计算结果与实验结果符合得较好     

希土盐与三种α-氨基酸配合物的合成和化学键性质的研究

合成了１４种希土氨基酸的固态配合物，并用反射电子光谱对其进行了表征。根据电子反射光谱数据，对每个配合物的Ｓｌａｔｅｒ－Ｃｏｎｄｏｎ参量（Ｆ２、Ｆ４、Ｆ６）和Ｌａｎｄｅ参量（ζ４５）、Ｎｅｐｈａｌａｎｘｅｔｅ比率（β）进行了计算，还计算了平均共价参数（δ）、成键参数（ｂ１／２）及Ｓｌａｔｅｒ径向积分比值（Ｆ４／Ｆ２与Ｆ６／Ｆ２）。结果表明：在这些配合物中ＲＥ３＋与三种α－氨基酸间配位键存在一定程度的共价性     

可溶性聚[3-(2,2,3,3-四氟丙氧基)噻吩]的光谱性质

研究了中性和经FeCI3掺杂后聚[3-(2, 2, 3, 3-四氟丙氧基)噻吩](P3FT)溶液的光谱性质。中性P3FT具有特殊的溶剂色效应, 其甲醇 溶液的溶剂化吸收带强度随P3FT浓度增大而增强, 该吸收带是高分子链与链之间的相互作用(即聚合物的聚集态结构)的反映。用电子光谱跟踪FeCI3掺杂P3FT的过程, 结果表明, P3DT随着掺杂程度的增大, 载流子由极化子转变成双极化子, 且双极化子的能级位于禁带中间, 与孤子相似。     

双（1,2—丙二胺）合铜的TCNQ盐的合成与光谱研究

合成了导电性ＴＣＮＱ盐Ｃｕ（ｐｎ）２（ＴＣＮＱ）ｎ（ｎ＝２和３，ｐｎ＝１，２－丙二胺，ＴＣＮＱ＝７，７，８，８－四氰基对苯二醌二甲烷）。红外光谱、电子光谱和Ｘ－光电子能谱研究表明ＴＣＮＱ盐中存在ＴＣＮＱ°和ＴＣＮＱ－，ＴＣＮＱ°与ＴＣＮＱ－之间发生了部分电子转移，致使铜呈混合价态。它们的粉末室温电导率为１．１×１０－５～２．４×１０－６ｏｈｍ－１ｃｍ－１。     

反式和顺式HOOOH的电子光谱的理论研究

用密度泛函方法(DFT)和全活化空间自洽场方法(CASSCF)以及耦合簇理论(CCSD)优化了反式和顺式HOOOH的平衡几何构型, 用DFT计算了HOOOH顺反异构化反应的势能曲线和谐振动频率. 用含时密度泛函理论(TD-DFT)和二阶全活化空间微扰理论(CASPT2)计算了反式和顺式HOOOH垂直激发能. 计算结果表明: (1)反式异构体比顺式异构体稳定; (2)两种稳定构型的异构化反应有两种路径; (3)对于垂直跃迁能最低的单态和叁态, 反式的垂直跃迁能比顺式的低; (4)在单激发态中, CASPT2方法预测的顺式HOOOH寿命最长的激发态为21A′′, 其跃迁能是167.43 nm, 寿命为 1.44×10−5 s; 反式HOOOH寿命最长的激发态为21A, 其跃迁能是165.52 nm, 寿命为 2.07×10−5 s.     

金属四重键化合物M2X4（PMe3）4（M=Cr，Mo，W;X=F，CI，Br，I）结构和电子光谱的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论方法，在TZ2P-STO基组水平下，对金属四重键化合物M2Cl4（PMe3）4（M=Cr，Mo，W）和Mo2X4（PMe3）4（X=F，Cl，Br，I）的几何结构进行优化，分析了电子结构，并运用TDDFT方法对其低占据激发态进行了计算．考虑相对论效应的ZORA方法能够较好地重现M2X4（PMe3）4的几何结构．M2X4（PMe3）4的电子结构分析表明其d电子的组态为σ^2π^4δ^2，前线轨道能级顺序为πlig〈πd／σd〈δd〈δd^＊．金属原子和卤素配体的改变虽然使轨道能量发生变化，但没有影响轨道的排布顺序．TDDFT方法对M2Xa（PMe3）4δd→δd^＊和π→δd^＊跃迁能量的计算较为准确，对πlig→δd^＊（LMCT）跃迁能量的计算误差较大．金属原子、卤素配体以及相对论效应对激发能的影响可以根据分子轨道能级的变化给予解释．