硅(100)非重构表面上乙炔吸附反应的理论研究

采用量于力学AM1半经验分子理论轨道方法计算了在Si(100)非重构光滑附氢表面上乙炔化学吸附反应过程中的体系生成热,由此得到各步骤反应的活化焓和反应热数值.结果表明,乙炔分子容易在Si(100)表面上形成稳定的双位σ键吸附.     

NCO自由基与O和N反应的理论研究

采用密度泛函和量子化学从头算方法, 对NCO自由基和O, N原子反应的势能面进行了理论研究, 讨论了主要的反应通道. 这两种自由基反应的机理比较类似, 初始都有两种进攻方式. NCO与O的主反应通道是O原子从N端无势垒加合, 经过一低垒过渡态, 得到稳定产物P1(CO+NO), 而对NCO与N反应得到了一完整反应通道和无垒加合产物.     

Investigation of hydrogen bonding in neat dimethyl sulfoxide and binary mixture (dimethyl sulfoxide + water) by concentration-dependent Raman study and ab initio calculation

In this study,our vibrational spectroscopic analysis is made on hydrogen-bonding between dimethyl sulfoxide and water comprises both experimental Raman spectra and ab initio calculations on structures of various dimethyl sulfoxide/water clusters with increasing water content.The Raman peak position of the v(S=O) stretching mode of dimethyl sulfoxide serves as a probe for monitoring the degree of hydrogen-bonding between dimethyl sulfoxide and water.In addition,the two vibrational modes,namely,the CH 3 symmetric stretching mode and the CH 3 asymmetric stretching mode have been analysed under different concentrations.We relate the computational results to the experimental vibrational wavenumber trends that are observed in our concentration-dependent Raman study.The combination of experimental Raman data with ab initio calculation leads to a better knowledge of the nature of the hydrogen bonding and the structures of the hydrogen-bonded complexes studied.     

Br+CH3S(O)CH3反应机理的直接动力学研究

采用直接动力学的方法，对多通道反应体系Br＋CH3S（O）CH3进行了理论研究．在BH＆H-LYP／6-311G（2d，2p）水平下获得了优化几何构型、频率及最小能量路径（MEP），能量信息的进一步确认在MC-QCISD（单点）水平下完成．利用正则变分过渡态理论，结合小曲率隧道效应校正（CVT／SCT）方法计算了该反应的两个可行的反应通道在200K～2000K温度范围内的速率常数．在整个反应区间内，生成HBr的反应通道与生成CHa的反应通道存在着竞争，前者是主反应通道，后者是次反应通道．变分效应和小曲率隧道效应对反应速率常数的计算影响都很小．理论计算得到的两个反应通道的反应速率常数与实验值符合得很好．     

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.     

叠氮化氰的光解离机理

采用多参考态方法,在MRCI+Q//CAS(10,9)/6-311+G(2df)水平上对叠氮化氰(N3CN)的光解离机理进行理论研究.优化得到基态(S0)和低激发态(S1、S2、T1)势能面上的极小点、过渡态、内转换交叉点(IC-S1/S0)和隙间窜跃交叉点(ISC-S1/T1)的结构和能量,构建反应势能面.在MRCI+Q//CAS(10,9)水平上计算N3CN的垂直激发能,并和实验值进行对比.结果表明,在S0、S1、S2和T1态势能面上,N—N键断裂生成N2+NCN是主要解离途径,而C—N键断裂通道是次要通道.实验观测到220 nm处的吸收峰对应分子由S0态到S1态的激发,对应主要光解离产物为NCN[a1△g];而在275 nm处的吸收峰则对应分子被激发到T1态,然后直接生成基态产物NCN[X3Σg-].我们的理论结果与实验测量符合得很好.     

甲硫醇和氢原子反应的从头算直接动力学

利用双水平直接动力学方法对反应CH3SH+H的微观机理和动力学性质进行了理论研究.对于此反应的三个反应通道,即—SH和—CH3基团上的两个氢提取通道及一个取代通道,在MP2/6-311+G(d,p)水平上优化得到了各稳定点的结构及振动频率,并在G3(MP2)水平上进行了单点能量计算以获得更精确的能量信息;在此基础上运用结合小曲率隧道效应校正的变分过渡态理论(CVT/SCT)计算了各反应通道在220-1000 K温度区间的速率常数.计算结果表明提取—SH基团上H的反应通道R1在整个反应温度区间都是主要通道,而随着温度的升高,低温下的次要反应通道——取代通道R3变得越来越重要,并且在高温下将成为一个竞争的反应通道;提取—CH3基团上H的反应通道(R2)由于具有较高的反应能垒,因而,其对总反应速率常数的贡献可以忽略.计算得到的总反应速率常数与已有的实验值符合得很好,进而我们预测了该反应在220-1000 K温度范围内速率常数的表达式为:k=5.00×10-18T2.39exp(-119.81/T),为将来的实验研究提供参考.     

Effects of the structural order of canthaxanthin on the Raman scattering cross section in various solvents: A study by Raman spectroscopy and ab initio calculation

In this work,we measure the Raman scattering cross sections(RSCSs) of the carbon-carbon(CC) stretching vibrational modes of canthaxanthin in benzene,acetone,n-heptane,cyclohexane,and m-xylene.It is found that the absolute RSCS of CC stretching mode of canthaxanthin reaches a value of 10 24 cm 2 ·molecule 1 ·sr 1 at 8×10 5 M,which is 6 orders of magnitude larger than general RSCS(10 30 cm 2 ·molecule 1 ·sr 1),and the RSCSs of canthaxanthin in various solvents are very different due to the hydrogen bond.A theoretical interpretation of the magnetic experimental results is given,which is introduced in a qualitative nonlinear model of coherent weakly damped electron-lattice vibration in the structural order of polyene chains.In addition,the optimal structure and the bond length alternation(BLA) parameter of canthaxanthin are calculated using quantum chemistry calculation(at the b3lyp/6-31g(d,p) level of theory).The theoretical calculations are in good agreement with the experimental results.Furthermore,the combination of Raman spectroscopy and the quantum chemistry calculation study would be a quite suitable method of studying the structures and the properties of the π-conjugated systems.     

Pd@C2N单原子催化剂用于HCOOH分解制氢的第一性原理研究

用于HCOOH分解制氢的贵金属催化剂存在着反应选择性差和资源稀缺等问题. 单原子催化可以有效改善催化剂性能并降低成本，C2N作为一种新型二维材料可为过渡金属原子提供良好的结合位点. 本文利用密度泛函理论，设计了Pd@C2N 单原子催化剂，研究了HCOOH在Pd@C2N表面上的吸附和分解制氢反应机理. 结果表明，HCOOH可在Pd原子顶位吸附，并在C2N表面N原子的协同作用下通过甲酸盐路径生成氢气. 通过比较，Pd@C2N具有比Pd (111)表面更好的催化反应活性与选择性.     

β-二酮亚胺钛化合物催化乙烯和环戊二烯共聚合反应机理的密度泛函理论研究

运用密度泛函理论（DFT）对β-二酮亚胺钛化合物[PhNC（CH3）CHC（CF3）O]2TiCl2催化乙烯（E）和环戊二烯（CPD）共聚合反应的反应机理进行了理论研究.计算结果表明：乙烯和CPD的共聚反应中,CPD插入反应可以通过1,2插入和2,1插入两种路径进行,1,2插入能垒略低于2,1插入,因此我们预测两种路径...