四唑及其衍生物的理论研究Ⅷ: 硝氨四唑衍生物的从头算

运用从头计算法,在HF/6-31G^*水平下,全优化计算了7种硝氨四唑衍生物的分子几何和电子结构。结果表明,标题物的四唑环近似为平面构型;2H式中性分子的芳香性大于相应的1H式异构体。5-硝氨-1H四唑分子内氢键使硝氨基与环共面;其余标题物中硝氨基与环垂直。不同水平下的总能量计算表明,标题物中电子相关效应显著;1H式中性分子较2H式的能量高,5-硝氨四唑负离子在三个负离子中最稳定。根据电荷分布阐明了四唑环质子化位置和标题物与金属的配位方式。此外还计算了各标题物的红外光谱及热力学性质。     

溴代类卡宾H2CMBr(M=Na,K)的结构与稳定性

本文用RHF/3-21G^*解析梯度方法研究了溴代类卡宾H2CMBr(M=Na,K)势能面的主要特征, 得到了它们各自的三种平衡构型及两种异构化的过渡态构型, 并用二级微扰方法进行了能量的相关能校正, 计算了振动频率, 以确证平衡构型和过渡态。计算结果表明, 溴代类卡宾H2CMBr(M=N,K))的三元环构型是最稳定的几何构型, 其它的两种构型σ-配合物和p-配合物, 也是势能面上的极值点, 但能量相对较高, 不稳定。本文分析了各构型的特点, 对其化学反应特性进行了评估。     

吡啶甲酸分子平衡构型的ab initio理论研究

本文用能量梯度法TEXAS从头计算程序,选取4-21G(,N原子含极化d轨道)基组,对α-,β-吡啶甲酸分子的平衡几何构型进行了全优化计算,二套基组的理论优化表明,三个吡啶甲酸分子都具有平面的平衡构型,其计算键长经4-21G 基组的标准经验校正值校正后,所得的理论预测平衡几何构型与X射线单晶衍射实验结果有很好的一致性.对部分键长以及羧基与吡啶华平面的二面角中出现的差异进行了讨论.     

分子态氧在Ag(110)面上的吸附构型、吸附态和吸附能的CM和DAM从头算研究

本文分别用原子簇模型(CM)浸入吸附原子簇模型(DAM)的从头算方法, 研究了分子态氧在Ag(110)面上的化学吸附构型, 吸附态和吸附能。以Ag6O2为模型体系,对O2在Ag(110)表面长桥位(LB)化学吸附的研究表明: 二个最低能态是^1A1和^3A2,它们分别对应在[110]槽位吸附的过氧分子O2^2^-和在[001]方向吸附的超氧分子O2^-, 理论优化的吸附构型的实验测量分析结果非常一致。由于CM方法忽略了金属本体的影响, 所得吸附能明显低于实验值(甚至是负值), 而DAM方法得到正的吸附能, 且相当接近于实验值38.9kJ/mol, 其中[110]槽位吸附更为稳定。     

γ-吡啶甲酸及其同位素衍生物的谐性力场和振动光谱的从头计算研究

本文采用TEXAS分析梯度法从头计算程序, 以STO-4-21G基组计算了γ-吡啶甲酸的谐性力场和振动光谱。直接理论计算的谐性力场经由相关分子转移来的校正因子校正后, 得到的振动基频的预测值和固体样品红外光谱实验值之间的平均偏差为20cm^-^1(面内振动23cm^-^1, 面外振动11cm^-^1)。用这组校正因子得到的力场预测了γ-吡啶甲酸的两个同位素衍生物(-C^1^8O~2H和-C^1^6O~2D)的振动光谱, 所得同位素位移值与实验数据符合良好。对平面内振动的个别校正因子依据实验光谱进行了优化, 平面内振动的平均偏差降为15cm^-^1, 总的偏差为14cm^-^1。对预测中的偏差和某些基频的指认进行了讨论。     

PH2^+基态及低激发态的构型优化及光谱性质理论研究

本文报道了PH2^+的一组新的ab initio计算结果。给出了PH2^+的基态(X^1A1)及几个低激发态的电子结构和几何构型。这些态的稳定构型都是在MRSD CI水平上优化得到的。在此基础上, 确定了基态到这些低激发态的跃迁能和部分跃迁的振子强度和辐射寿命。     

双核簇合物M~2S~2(μ-S)~2(dtp)~2(M=Mo,W)的电子结构及元件组装活性的abinitio研究

本文对双核簇合物M~2S~2(μ-S)~2(dtp)~2(M=Mo, W)及其簇芯碎片M~2S~4^2^+进行了相对论赝势从头算和Boys定域化分子轨道计算, 根据所计算的正则分子轨道(CMO)和定域分子轨道(LMO)以及Mulliken布居分析, 探讨了作为簇元元件的M~2S~4(dtp)~2的成键性质和电子结构, 利用广义微扰理论, 定性分析了M~2S~4^2^+型簇合物的元件组装活性位和活性区, 研究了它们发生[2+1]=3和[2+2]=4型元件组装的成簇机理。     

有机双自由基体系的磁性偶合规律

采用量子化学从头算UHF方法对系列有机双自由基体系的基态自旋耦合规律进行研究, 进一步证实了自由基之间在共轭体系中出现铁磁性耦合的拓扑规则,统一了关于自由基耦合规律的几种解释, 为有机磁性材料的实验合成提供了理论指导。     

方酸构象和振动光谱的从头算研究

在6-31G^*^*水平上对方酸(3, 4-二羟基-3-环丁烯-1, 2-二酮)三种构象异构体进行了SCF计算。结果表明ZZ型异构体最稳定, ZE型次之。用等键反应能量分析方酸的稳定性, 并与苯作比较, 讨论方酸的芳香性。在6-31G水平上计算了方酸三种构象的振动频率。     

单取代苯的多重散射Xα研究

多重散射Xα方法讨论了氟苯、苯胺、硝基苯和苯腈的电离能、π轨道的电荷分布、π轨道的系数及等值图形. 表明多重散射Xα方法的波函数和电荷分布在描述取代苯活化位置方面存在某种局限性, 讨论了改善的可能途径.