用有限场和耦合微扰方法对N—氧化吡啶及其—NH2,—NO2单？…

用ＦＦ／ＰＭ３,ＦＦ／ＡＭ１,ＣＰＨＦ／ＰＭ３方法,对Ｎ－氧化吡啶及其－ＮＨ２,－ＮＯ２单双取代衍生物体系的非线性光学性质进行了理论研究。结果表明,这类化合物具有很好的非线性光学性质,其中２－ＮＨ２－５－ＮＯ２－Ｐｙ－１－Ｏ和２－ＮＨ２－４－ＮＯ２－Ｐｙ－１－Ｏ的二阶非线性光学系数均很大,而２－ＮＨ２－５－ＮＯ２－Ｐｙ－１－Ｏ三阶非线性光学系数最大,且略大于１－ＮＨ２－４－ＮＯ２－Ｐｈ。     

2-(2,5-二羟基苯基)-5-甲基-2,5-二氢吡咯并[3,4]富勒烯的合成和电子光谱的理论研究

利用丙氨酸和2,5-二羟基苯甲醛所形成的亚胺叶立德与C₆₀发生1,3-偶极环加成反应, 合成并分离、纯化制备了一种新的C₆₀吡咯烷衍生物: 2-(2-5-二羟基苯基)-5-甲基-2,5-二氢吡咯并[3,4]富勒烯. 通过¹H NMR, FT-IR, UV-vis和元素分析确定了其结构, 研究了体系的电化学和荧光性质. 采用密度泛函的方法, 在B3LYP/6-31G水平上对分子的几何构型进行了优化, 得到稳定的几何构型; 运用INDO/S方法计算了化合物的电子光谱, 计算结果434.2 nm与实验值432.0 nm基本一致.     

含氯不对称配体8-羟基喹啉铝配合物电子和光谱性质的TDDFT研究

以含时密度泛函理论(TDDFT) B3LYP方法通过电子结构计算研究了含氯不对称配体8-羟基喹啉铝配合物AlQ(ClQ)₂的吸收和发射光谱性质. 计算表明, 第一激发态与基态结构变化主要集中在单一含氯配体中, 与mer-AlQ₃相比, 前线占有轨道离域程度变大而未占据轨道则定域化程度提高. 最大吸收主要来自配体内电荷转移跃迁, 电荷从苯酚环和氯向含氮的吡啶环跃迁. 电子陷入态计算表明, 抽取电子能量比AlQ₃相应值略大, 与实验结果一致.     

NCS自由基与NO反应动力学的理论研究

用量子化学密度泛函理论B3LYP/6-31+G^*和高级电子相关校正的偶合簇[CCSD(T)/6-311+G^*]方法,对NCS自由基与NO反应的机理和动力学进行了理论研究,得到了体系的势能面信息和可能的反应机理.计算了反应的热力学参数及反应能垒.采用传统过渡态理论计算了各反应通道的速率常数.研究结果表明,NCS自由基与NO反应中存在4个反应通道,产物分别为OCS+N₂,CS+N₂O,ONS+CN和ONCNS.从能量变化和反应速率两方面考虑,NCS+NOOCS+N₂应为主反应通道.     

给/吸电子基团取代对PPV类电致发光聚合物光电特性的影响

用量子化学的AM1和EHMACC/CO方法计算PPV,MEH-PPV和CN-PPV的电子和能带结构,讨论了烷氧基(-OR)和氰基(-CN)侧基取代对PPV类电致发光聚合物光电特性的影响.计算结果表明:给电子基团(-OR)取代使聚合物的HOCO(最高占据晶体轨道)能级升高,电离势减小,而吸电子基团(-CN)取代使LUCO(最低未占据晶体轨道)能级降低,电子亲和势增大,两者都使聚合物能隙降低,同时使聚合物的导电类型由PPV的p型转变成CN-PPV的n和p兼容型.该结果解释了MEH-PPV和CN-PPV光谱的红移及CN-PPV高的电致发光效率,为设计新型高效的PPV类电致发光聚合物提供了理论基础.     

六元环硼氮烷对称取代方酸的电子光谱和非线性光学性质的DFT研究

用量子化学密度泛函理论B3LYP方法,在6-31G(d)水平上对环硼氮烷和苯基对称取代方酸进行几何构型优化.以此为基础,利用TD-DFT方法得到方酸衍生物的UV-Vis吸收光谱.进一步引入外电场,用有限场(FF/DFT-B3LYP)方法探讨了各体系的三阶非线性光学性质(NLO).计算结果显示,对称环硼氮烷取代的方酸衍生物性质不同于苯环取代,取代位置对电荷分布、分子轨道特征和非线性光学性质的影响很大.氮原子与方酸相连时对提高方酸体系的三阶非线性光学性质十分有效,其NLO系数可达2.3808×10^-24C·m.     

水中有机污染物微观分布的理论模型与方法

考虑实际水体,建立了有机污染物在水中分布的理论模型,用物理化学方法推导出计算污染物在水体中分布的数学方程式和数学解析式.用MNDO方法计算了卤代苯的相对分布值(PN),结果与辛醇-水分配系数实验值相符合.     

含氮杂环并苯类高聚物结构与能带规律的从头算和半经验量子化学研究

采用从头算ＨＦ和半经验量子化学方法,对含氮杂环并苯类高聚物体系进行几何结构优化．比较不同方法下它们的电子性质的差异,揭示聚并苯、聚并吡啶、聚并吡嗪的能带分布特征和规律．为深入研究导电、发光等功能材料及能带匹配器件的分子设计提供依据．     

巴比妥酸-3,4-C60吡咯衍生物的电子光谱及二阶非线性光学性质的理论研究

利用量子化学半经验AM1和ZINDO方法研究了巴比妥酸-3,4-C60吡咯衍生物的结构规律和光谱性质.以全自由度优化几何构型为基础,计算了化合物的电子光谱.对电子跃迁进行了指认,分析了光谱红移的原因,两类化合物在400 nm以上均产生非C60特征吸收.同时用INDO/CI-SOS方法计算了所设计的体系的二阶非线性光学系数βμ,其中βμ最大可达402.3×1030 esu.体系具有A-D-A结构,其共轭性对光谱和二阶非线性光学系数有较大影响,共轭程度越高,体系的βμ值越大,而λmax红移.与巴比妥酸-3,4-C60吡咯衍生物比较,相应的硫代巴比妥酸-3,4-C60吡咯衍生物的βμ值较大.     

6-(4-氯苯氧基)四唑并[5,1-a]酞嗪的核磁共振谱峰归属

为确保具有独立知识产权的国家级一类抗癫痫创新候选药物的药品安全，采用500 MHz核磁共振（NMR）技术，结合规范不变原子轨道-核磁共振（GIAO-NMR）量子化学计算方法，对进入临床阶段的抗癫痫药6-（4-氯苯氧基）四唑并[5，1-a]酞嗪的¹H NMR、¹³C NMR和¹⁵N NMR信号进行了归属，从而为安全用药提供了精确结构信息．线性回归对比表明，标度法计算的NMR化学位移与实验值吻合较好．