N-杂环卡宾-吡啶基钌光敏染料的电子结构和光谱性质的理论研究

以N749染料为母体,保留三联吡啶配体(tcterpy)作为辅助配体,利用两齿的N-杂环卡宾-吡啶配体(NHC-py)替代2个硫氰酸(NCS)配体设计了一系列同时含有三齿配体和两齿配体的染料分子1~4.利用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT)方法对染料分子1~4及母体分子N749的几何结构、电子结构和光谱性质进行了系统的理论研究.研究结果表明,该系列分子具有良好的光吸收性能,最低能吸收波长可达到800 nm,吸收跃迁为MLCT/LLCT混合跃迁.     

卤代-D,L-苯丙氨酸盐酸盐的合成与表征

以乙酰氨基丙二酸酯和苄卤为原料,经缩合、碱性水解、脱羧和脱乙酰基,合成了一组卤代-D,L-苯丙氨酸盐酸盐,利片j核磁共振谱(1H NMR)和质谱(MS)表征了产物的结构,利用元素分析确定了其组成.     

聚硅烷传输性质的理论研究

近年来,聚硅烷导电高分子材料受到广泛重视,主要由于硅是公知的半导体,在电子工业上应用极广泛,另外硅是地球上贮量最丰富的元素,在寻找非碳功能材料时,聚硅烷自然是首选.聚硅烷的主链形成σ电子离域,通过掺杂能使这类材料的电导率在较宽的范围内变化,从而赋予他们非常独特的光化学和光物理性质,可用作导体与半导体、光导体材料、以及非线性光学材料、光致抗蚀剂、电致发光装置中的发光二级管等,有可能成为方兴未艾的信息技术所必需的集成电子器件或集成光子器件中的关键材料之一.同π共轭体系相类似,聚硅烷体系也只有在掺杂引入载流子的情况下才能导电.相比之下,对依赖于σ共轭体系的导电机理研究很少.国际上关于这类高分子的理论研究还处在刚刚起步阶段,只有少部分的理论工作是关于未掺杂聚硅烷体系的基态几何和能带结构的分析,大多集中在σ电子离域的验证上.而对于掺杂聚硅烷的理论工作更是少见报道,仅有少量的关于掺杂对聚硅烷寡聚体极子的几何结构和激发能影响的理论工作.有关掺杂后聚硅烷的电子输运性能研究国内外更是未见文献报道,因此开展这方面的理论研究工作是很必要的.本文运用密度泛函理论并结合非平衡格林函数方法,用ATK软件和Gaussian 03软件分别对未掺杂、电荷掺杂(Si12+)、B原子和P原子掺杂(Si5Bsi6和Si5PSi6)的四种聚硅烷寡聚体进行了传输性质的比较性理论研究.首先,为了更真实的模拟电场情况下的电子的性质,本文应用Gaussian程序在6-31+G(d)基组和BHHLYP泛函下,分别在电场0.0,0.68×108,1.36×108,2.03×108,2.71×108,3.38×108和4.06×108V·m-1下对四种聚硅烷进行了几何结构优化,在优化的几何构型和相同的计算方法基础上进行了TDDFT激发态光谱的计算和自然键轨道NBO的计算.然后对优化后的聚硅烷在ATK程序下用Au(111)-(3×3)电极分别计算了偏压为0.0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0和1.2V下的电子输运性质.计算结果表明,电荷掺杂的聚硅烷Si12+和杂原子掺杂的聚硅烷(Si5BSi6和Si5PSi6)的传输性质有着明显的差异,得到了与实验相一致的结论.即电荷掺杂的聚硅烷由于电子传输通道被破坏,所以它的导电性很差,而Si5BSi6和Si5PSi6则表现出了很好的导电性能,并且杂原子掺杂的聚硅烷还表现出了NDR效应.我们通过传输谱图、MPSH图、激发态图谱、能带和共轭效应对上述现象进行了详细讨论.由此可见,B原子和P原子掺杂的聚硅烷可以作为电子器件的优良材料.     

二甲基精氨酸二甲胺水解酶-1的理论研究

运用分子对接和分子动力学方法研究二甲基精氨酸二甲胺水解酶-1(DDAH-1)与其抑制剂亚胺基烯丁基-L-鸟氨酸(L-VNIO)和亚胺基丙基-L-鸟氨酸(Me-L-NIO)的相互作用和结合模式,并根据实验得到的结论设计了亚胺基苯乙基-L-鸟氨酸(Ph-L-NIO)抑制剂.结果表明:L-VNIO比Me-L-NIO对DDAH-1的抑制效果更强,这个结果与实验测得L-VNIO和Me-L-NIO对DDAH-1的半抑制浓度IC50值大小一致.Phe75、Asp78、His172、Ser175和Asp268这五个氨基酸残基在三种抑制剂形成的复合物中起到非常重要的作用,从计算结果推断在这三个抑制剂中我们设计得到的Ph-L-NIO对DDAH-1的抑制效果最好.     

金属石墨层间化合物的量子化学和热力学研究

采用量子化学密度泛函B3LYP方法，对碱金属、碱土金属和过渡金属石墨层间化合物（A－GIC，AEGIC和T－GIC）进行计算。从原子净电荷、Mulliken重叠布居和轨道电子数等角度讨论了A－GIC和AE－GIC的电子结构与成键特性，初步阐明了结构与性能的关系。根据计算结果，结合热力学分析，讨论实验上尚未知的过渡金属石墨层间化合物合成的可能性。     

酰基吡唑啉酮双席夫碱配合物的电子结构、成键性与生物活性

The electronic structures of N,N′-bis[(1-phenyl-3-methyl-5-oxo-4-pyrazolinyl) α-furylmethylidyne]ethylendii- mine (and -o-phenylendiimine), and their complexes of transition metals M (M=Ni, Cu, Co, Pd, Pt) have been calculated by B3LYP method of DFT. Their geometries and bonding characters are discussed, and the relationship between their bioactivities and electronic structures are also discussed from the calculated results of electronic populations and frontier orbital energies.     

三元硼氮环的电子结构与成键

用从头算ＳＣＦ－ ＭＯ法对三元硼氮环２ 个系列８ 个分子的电子结构进行了研究．根据计算结果,由原子的轨道布居以及σ和π电子的分布,讨论了硼原子与氮原子间的成键情况．结果表明,硼原子和氮原子上加Ｈ 有利于环的稳定,同时削弱了Ｂ—Ｎ 键而增强了Ｂ—Ｂ键和Ｎ—Ｎ 键,对Ｂ２Ｎ 系列和ＢＮ２ 系列中的Ｂ原子和Ｎ 原子的净电荷的影响恰好相反．     

超价分子SO2和SO3成键性的研究

SO2,SO3和H2SO4这样的分子,由于其中S原子的"超价”(supervalent)而被称为"超价分子”.对于它们的成键特性,除早期价键理论的共振论观点外,一般都采用简单分子轨道理论观点加以解释,认为在SO2和SO3分子中,诸原子在同一平面上,S原子sp2杂化,与O原子形成σ键,S的另一个p轨道与分子平面垂直,其余O原子也各有一个与分子平面垂直的p轨道,这些p轨道线性组合形成离域π轨道.SO2中的离域π键是Π43,SO3中则是Π64.之后对S原子d轨道是否参与成键的研究表明,S的dπ轨道可以与O的pπ轨道形成π键,认为S原子d轨道参与了π键的形成[1,2].本文通过分子轨道理论的自洽场法从头算和价键理论的广义价键法(Generalized Valence Bond,GVB)计算,根据计算结果对SO2和SO3的成键性做进一步的讨论.......     

硼氮纳米管导电性与成键性的理论研究

用密度泛函的B3LYP方法对zigzag型(N,0)和armchair型(N,N)硼氮纳米管(N=4,5,6)进行了理论计算,根据其能带结构、态密度和健级讨论了四硼氮纳米管的成健作用和导电性,并与碳纳米管做比较.     

计算机在大学化学实验教学中的应用

以悉尼大学一年级化学实验在线预习系统为例 ,介绍网上预习和在线测试的思想 ,通过对测试结果的分析统计 ,教师和学生可以准确了解实验难点和预习情况 ,从而有效地利用实验时间 ,达到好的教学效果