C_（60）~＋的Jahn－Teller结构畸变

用ＩＮＤＯ系列方法对Ｃ_（６０）的阳离子自由基Ｃ_（６０）~＋进行几何构型优化，得到Ｄ_（５ｄ）对称性的构型，表明Ｃ_（６０）~＋确实发生了Ｊａｈｎ－Ｔｅｌｌｅｒ结构畸变，形成７种键和４种不等同Ｃ原子，且单键变短，双键变长，键长趋于平均化，体系的正电荷和单电子主要分布在赤道附近，从而导致了赤道附近Ｃ原子的高反应活性。     

C_(78)~n(C_(2v))的电子结构和UV谱

用INDO (Intermediateneglectdifferentialoverlap)系列方法对Cn78进行系统研究 .结果表明 ,C78(C2v)比C78(C2v′)稳定 ;Cn78(C2v)和Cn78(C2v′)未发生Jahn Teller畸变 ;Cn78随n绝对值增大 ,体系能量升高 .以优化构型为基础 ,首次计算Cn78电子光谱 ,对电子跃迁进行理论指认 ,讨论Cn78光谱特征吸收与C78相比发生红移的原因 .     

C~6~0SiH~2的结构和电子光谱的量子化学研究

用INDO系列方法研究了C~6~0SiH~2的两种结构: 一是SiH~2加在两个六元环之间的键上形成C~2~v构型; 另一是SiH~2加在一个五元环和一个六元环之间的键上形成C~s构型。从总能量和LUMO-HOMO能级差看, C~6~0SiH~2的稳定结构应是C~2~v构型, 其中桥C(15)-C(30)的键长为0.1508nm, 键序为0.9369, 说明不开环, 形成类环丙烷结构。文中计算了两种构型的电子吸收光谱和NMR谱, 此类计算是基于对C~6~0SiH~2的等电子体C~6~0O和C~6~0CH~2的研究之上, 且后两者的研究结果与实验相一致。     

环双(对-苯基-对草快)对中性客体的分子识别和分子开关

用 AM1及 MNDO方法对环双 (对 -苯基 -对草快 )与中性客体的配合物进行理论研究 ,得到稳定化能和配合物相互转换的 ΔΔE值 ;以 AM1优化构型为基础 ,用 INDO/ SCI方法计算 4种配合物光谱 ,并用AM1方法计算主体与二苯醚衍生物在 H+存在下的势能曲线 ,探讨分子开关形成机理 .     

C60CH2结构和电子光谱的理论研究

用ＩＮＤＯ系列方法研究Ｃ６０ＣＨ２的两种结构，ＣＨ２加在两个六元环之间的键上为Ｃ２０构型，ＣＨ２加在一个五元环和一个六元环之间的键上为Ｃ５构型，计算表明，从总能量和ＬＵＭＯ－ＨＯＭＯ能级差看，Ｃ６０ＣＨ２的稳定结构应是Ｃ２０构型，该Ｃ２０异构体有类环丙结构（Ｃ１５－Ｃ３０桥键键长为０．１５５６ｎｍ，键序等于０．８６６３），其电子光谱计算结果与实验值符合较好。     

C78(CH2)2结构和光谱的半经验和密度泛函研究

用INDO系列方法研究C₇₈(CH₂)₂的18种可能异构体，表明最稳定异构体是42,43,62,63-C₇₈(CH₂)₂,其中CH₂加在C₇₈（C_2V）椭球长轴所穿过的同一六员环的两个6/6键上，形成类环丙烷结构。并对最稳定的四种异构体用B3LYP/3-21G方法进行了结构优化,在此基础上, 用INDO/CIS方法计算的C₇₈(CH₂)₂稳定异构体的电子光谱的第一吸收峰和用AM1方法计算的碳笼上的C-C键的主要红外振动频率与C₇₈（C_2V）相比发生兰移，原因是C₇₈(CH₂)₂具有较大的LUMO-HOMO能隙和由于加成带来的共轭体系变小。在B3LYP/3-21G水平上计算的¹³C NMR谱表明,被加成的C-C键上的C原子化学位移向高场移动, 这是因为sp²杂化的C 原子被转化为 sp³杂化的C 原子.     

C2H5C60H的加成产物的结构和光谱性质的最子化学研究

用ＩＮＤＯ系列方法对Ｃ２Ｈ５Ｃ６０Ｈ的１，２－加成和１，４－加成两种产物异构体的结构进行了理论研究，结果表明，１，２－Ｃ２Ｈ５Ｃ６０Ｈ具有Ｃ５对称性，１，４－Ｃ２Ｈ５Ｃ６０Ｈ没有任何对称性，１，２－Ｃ２Ｈ５Ｃ６０Ｈ的总能量比１，４－Ｃ２Ｈ５Ｃ６０Ｈ的低，以此优化构型为基础，计算了两处产物异构体的电子吸收光谱，讨论了其光谱红炱的原因，同时对产物的ＮＭＲ谱进行了探讨。     

7—氮吲哚二体激发态双质子转移的量子化学研究

用AMl和INDO/CI方法研究了7-氮吲哚二体激发态双质子转移反应的位能面和机理,异构二体虽存在较强的分子内氢键,但基态时正常二体的能量仍比异构二体低,光照时正常二体可通过激发态质子转移变为异构二体,这是其荧光产生反常Stokes位移的原因。     

氢键复合物自组装性质的研究

超分子复合物体系因近年来发展较快及应用范围广而颇具吸引力。作为形成超分子复合物的主要手段,氢键自组装对于高分子聚合材料以及生命科学等领域有着重要的意义。本文根据氢键的多重性及不同氢键的缔合方式对氢键复合物进行分类,并对氢键自组装复合物的性质和研究状况作了综述,同时介绍了本研究组在此方面的理论研究工作。     

寡聚(亚硅基二炔基蒽)电子结构和光谱性质的密度泛函理论研究

聚(亚硅基二炔基蒽)(PSDEA)经实验测定具有空穴传输的能力. 为了模拟此高聚物的性质, 设计了一系列亚硅基二炔基蒽(SDEA)的寡聚物,利用密度泛函理论方法在B3LYP/6-31G(d)水平上对其构型进行优化. 寡聚物的能隙随着链长的增加而减少,同时蒽环上吸电基团的存在也使能隙减少. 在B3LYP/6-31G水平上计算寡聚物的¹³C化学位移以及蒽环中心位置的核独立化学位移. 寡聚物中与硝基相连的碳原子的化学位移与未连硝基的寡聚物中相同碳原子的化学位移相比向高场移动. 蒽环中心的芳香性在吸电子基团存在时减弱,但随着亚硅基数目的增加而增强. 用于核独立化学位移计算的最敏感区域是蒽环上方0.1 nm处.