数学─—现代化学发展的推动力

数学─—现代化学发展的推动力顾健德，谢代前，田安民（四川联合大学化学系，成都６１００６４）现代化学是研究从基本粒子到生物大分子的各层次的粒子质变的科学￣［１］。它有以下五个显著的特点￣［１］：实验设备的仪器化和计算机化；从宏观层次深入到微观层次；从定...     

3,4—二硫方酸的从头算研究

在６－３１Ｇ°水平上对３，４－二硫方酸（３，４－二巯基－３－环丁烯－１，２－二酮）的３种平面构象异构体进行ＳＣＦ计算，结果表明，ＺＺ型异构体最稳定，ＸＥ型次之，从等键反应能量分析，３，４－二太酸的稳定性，与苯作探讨其芳香性，关在６－３１Ｇ水平上计算了３种构象的振动频率。     

CH_3自由基和O（~3P）反应机理的量子化学研究

用分子轨道从头计算MP2（full）方法和密度泛函理论（DFT）中的B3LYP方法 研究了CH_3自由基和三线态O原子反应的微观机理，优化得到了反应途径上的反应 物、过渡态、中间体和产物的几何构型，通过振动分析对过渡态和中间体构型进行 了确认，在G3不平上计算了能量，同时用经典过渡态理论对该反应的绝对速率常数 进行了理论计算。研究结果表明：CH_3自由基与O（~3P）反应有四条不同的放热反 应通道，主反应通道为IM1→TS1→CH_2O + H，同时反应可彻底裂解生成CO, H_2 及H。     

Lien元素簇合物的成键作用

镇元素簇合物是人们最感兴趣的簇合物之一l‘－’］．已有的。作主要是研究它的稳定性和电子结构，对其成键性质还研究得不多·为止匕我们对Lkin为元素簇合物中所含原子个数，e为该化合物的电荷）进行了定域化研究，并得出一些有意义的结果·1计算我4rl采用GAMESS90程序m，在4－31G基组下进行了正则分子轨道SCFi十算（闭壳层采用RHF，开壳层采用UHF）．然后，以QSU90程序问，用B0yS方法进行了定域化计算，得到定域分子轨道（LM），再根据LMO的系数和集居数分析，判断各分子中原子的成键情况问．共计算了18个簇合物．它们的原子数…     

AlCn及AlC+n(n=1-4)原子簇的理论研究

用ab initio能量解析梯度法，在UHF（RHF）／3－21G水平上优化得到AlCn，AlCn+（n＝1～3）的四十三个构型，在RHF（UHF）／3－21G水平上优化得到AlC4，AlC4+的二十六个构型，CISD能量．从能量角度所研究的AlCn，AlCn+（n=1～4）构型中，最稳定的构型均是线性构型，且Al全都在端点上，同文献报导的理论和实验结果相一致．此外，还研究了原子簇的离子化能，原子平均结合能以及原子簇的碎片化通道和碎片化能，并计算了上述最稳定构型的谐振动光谱常数．     

SDS胶束对孔雀绿褪色反应的影响

研究了十二烷基硫酸钠（SDS）表而活性剂胶束和预胶束对孔雀绿褪色可逆反应的影响，建立了1－1型可逆反应的胶束催化模型和预胶束催化模型，获得了胶束相中正逆反应的速率常数和预胶束的平均聚集数．结果表明，SDS胶束和预胶束对正反应有禁阻作用，而对逆反应有催化作用．     

5-硝基-1-氢-四唑分子热分解反应机理的密度泛函理论研究

利用密度泛函理论研究了5-硝基-1-氢-四唑分子热分解的反应机理。首先用 B3LYP/6-31G（d）方法优化反应中反应物、过渡态、中间体以及产物的几何构型， 通过振动分析得到零点能校正值并确认反应的过渡态。此外，对各个构型作了 CCSD（T）/6-31G（d,p）水平下的单点计算。报道了三条可能的反应途径，即直接 开环途径和质子转移途径；其中N（1）-N（2）键断裂直接开环的机理与文献报道 一致；而涉及质子转移的反应途径则是一个新的发现；另一条关于N（4）-C（5） 键断裂直接开环的途径由于能垒较高，因此发生的几率较小。     

N8H8链状异构体结构与稳定性的理论研究

采用密度泛函理论(DFT), 在B3LYP/6-311＋＋G(d,p)基组上计算得到了21种N₈H₈链状异构体, 并研究了这些异构体间可能的互变异构情况. 为了得到更为精确的能量信息, 计算了QCISD(T)/6-311G(d,p)基组水平上各物质的能量. 所得的21种异构体分为4类(4种类型链状化合物): A为直链, B有一个支链, C有2个支链, D有3个支链; D类只有一种, A类稳定构型2种, B类稳定构型12种, C类稳定构型6种; 相对稳定的分别为: B2-1构型, B2-3构型和C23-2构型. 我们研究发现N₈H₈链状异构体中含有明显N＝N双键特征有利于化合物稳定性的提高.     

N8H8环状异构体的结构与稳定性的理论研究

采用密度泛函理论的B3LYP方法在6-311 G**基组水平上对N8H8氮氢环状化合物可能存在的构型进行了几何优化,得到74种稳定异构体,应朋A然键轨道理论NBO和分子中的原子理论AIM分析了这些化合物成键特征和相对稳定性,G3MP2方法汁算了各异构体的能量及生成热.研究结果表明:N原子孤对电子到相邻的氮氮键的超共轭作用是影响氮氮键长变化的丰要因素;N8H8环状异构体的稳定性顺序为:六元环>七元环>八元环,五元环>三元环>四元环,六元环是这些N8H8环状异构体中最稳定的,最不稳定的是四元环,G19是所有环状异构体中能量最低的:M3能量最高,稳定性最差,A7密度最大.     

液态水的分子动力学模拟

用分子动力学(MD)模拟方法在150～376K的温度范围内对液态水的微正则系综进行了研究.考察了液态水的结构及其性质.模拟采用了由从头算得出的柔性水-水相互作用势MCYL.对时间和空间的平均得出了液态中水分子几何构型及温度改变所引起的液态水结构变化.对径向分布函数g_(OH),goo,g_(HH)及配位数的分析表明,在所考察的温度范围内,每个水分子与相邻分子形成的氢键数为2～3,水分子在参与的2个氢键中同时作为接受体.结合对振动谱的研究表明在低温时液态水形成的网络结构可能随温度的升高而形成小的簇结构.