亚烷基卡宾与甲醛环加成反应机理的理论研究

用二阶微扰理论研究了单重态亚烷基卡宾与甲醛发生的三种环加成反应的机理 ，采用MP2/6－31G~*方法计算了势能面上各驻点的构型参数、振动频率和能量。根 据能量数据可以预言环加成反应（1）的a途径将是单重态亚烷基卡宾与甲醛环加成 反应的主要反应通道，该反应由两步组成：（I）亚烷基卡宾与甲醛生成了一富能 中间体（INT1a），是一无势垒的放热反应，（II）中间体异构化为产物亚烷基环 乙烷，其势垒为24.1 kJ·mol~(-1)(MP2/6-31G~*)。     

分子线电导问题的密度泛函研究: 分子-电极耦合形貌以及分子间相互作用对传输特性的影响

采用基于密度泛函(DFT)的非平衡态Green函数方法(non-equilibrium Green functions, NEGF), 计算了耦合于两个面心立方Au(111)表面间的对苯二硫酚(Di-thiol benzene, DTB)分子的电导性质. 讨论了偏压、分子-表面耦合形貌、分子间相互作用等因素对电荷传输特性的影响. 结果显示, DTB分子顶端H原子的存在会显著降低分子的透射系数, 减小分子的微分电导(dI/dV). 当在两极间移动分子时, 电导存在极大值. 分子间的相互作用会显著改变分子的输运性质.     

CF3C(O)F水合作用的热力学和动力学理论研究

由于氟氟烃（CFCs）对大气臭氧层有破坏作用，人们拟以另外的化合物来代替它，CF3CX2H（X＝H，CI，F）可能是一类合适的取代物．但人们对它及其反应产物对大气的影响还不清楚.CFaC（0）F是CFaCX。H大气光氧化过程的终产物之一[1－3］，其在大气中的后继反应行为将直接关系到CF2     

Theoretical Study on the Antioxidant Activity of Curcumin

The computational results for curcumin at the B3LYP/6-31G(d,p) level show that the enol form of curcumin is more stable than the diketo form because of an intramolecular hydrogen bond, which extends the conjugation effect in the enol chain, formed in the enol structure. Cis-diketone form can not be obtained, presumably due to the strong repulsion between the carbonyl dipoles aligned in parallel. According to the phenolic O-H bond dissociation enthalpy, curcumin in its most stable form can be suggested to be a relatively good antioxidant. In order to avoid overcoming H-bond interaction and to improve the antioxidant activity of curcumin, a catechol moiety was incorporated into curcumin for designing a novel antioxidant. It is found that the designed molecule is much more efficient to scavenge radical than curcumin, comparable to vitamin E. Moreover, the ionization potential of the designed molecule is similar to that of curcumin, indicating that the designed molecule can not display the prooxidant effect.     

紧束缚模型方法及其在DNA分子中的应用

近年来,紧束缚模型方法被广泛应用于计算生物大分子体系.本文从第一性原理出发,根据紧束缚近似的思想,推导出生物大分子体系中的单电子运动方程.在此基础上给出了紧束缚模型方法中所涉及参数(在位能和迁移积分)的计算公式,在理论上完善了紧束缚模型方法.我们将所提出的参数化方法应用于理想B型DNA分子,给出了各种序列组合下的在位能和迁移积分.此外,我们还计算了周期性DNA分子poly(A)-poly(T)和poly(G)-poly(C)中空穴在位能和迁移积分随格点间距离的变化,为改进现有的SSH极化子模型提供了新的思路,有助于DNA中电荷输运的极化子机理的研究.     

金催化CO氧化湿度增强效应的理论研究

实验发现纳米金催化的CO氧化有良好的湿度增强效应,但有关机制仍不清楚.我们应用密度泛函理论研究了湿度增强效应的微观机制,以Au4团簇为例,研究了金催化CO氧化的微观机理,考察了H2O在反应中的角色和作用.计算结果表明,H2O与Au4团簇一样,在反应中扮演催化剂的角色,参与反应的进行、改变反应历程、降低反应能垒.催化循环包含4个基元步骤：O2＋H2O→OOH＋OH,CO＋OOH→CO2＋OH,CO＋OH→COOH,和COOH＋OH→CO2＋H2O,其中自由基OOH和OH的形成是催化循环的速控步骤,其能垒为100.31kJ/mol,明显低于非水参与反应的能垒（161.41kJ/mol）.目前的结果合理地解释了实验观测的CO催化氧化的湿度增强效应,给出了其微观反应机制.     

HXLiF（X=B,Al）分子几何构型的从头算

用从头算方法研究类硼烯ＨＢＬｉＦ和类铝烯ＨＡ１ＬｉＦ的几何构型，它们均有四种平衡构型，分析各构型的特点，从Ｍｕｌｌｉｋｅｎ集居数和分子间相互作用的角度讨论其稳定性，并与Ｈ２ＣＬｉＦ、Ｈ２ＳｉＬｉＦ和ＨＮＬｉＦ进行了比较。     

双官能团硫脲催化丙交酯开环聚合反应的理论研究

用密度泛函理论在B3LYP/6-31G(d)水平上研究了双官能团硫脲催化丙交酯开环聚合反应的微观机理. 讨论了催化聚合反应的两条可能路径: 路径A和路径B. 计算结果表明沿路径A进行的开环聚合反应在能量上是有利的. 从理论上证实了催化剂在聚合反应中所起的双官能团催化作用, 即氨基活化引发剂, 硫脲活化单体, 通过两个基团共同作用, 完成催化开环.     

烯烃分子在氢终止Si(100)-2×1表面的自由基链反应

应用密度泛函理论(DFT)和从头计算分子动力学方法(ab initio MD)研究了不饱和烯烃在氢终止的Si(100)-2×1表面的自由基链反应. 计算表明, 自由基链反应中重要的一步是烷烃链自由基的氢抽提过程, 硅表面上邻近位置(the nearest neighbor, NN)的氢抽提比次邻近位置(the next-nearest neighbor, NNN)的氢抽提有一稍低的能垒. 从头算分子动力学显示, 过渡态的烷烃自由基与氢终止Si(100)-2×1表面上的氢原子能够很容易形成C—H键, 完成一个氢抽提过程, 同时在硅表面产生下一个孤电子, 继续引发链反应.