三聚磷酸钠与柠檬酸钠钙螯合机理和螯合能力的对比分析

选取了常用洗涤助剂三聚磷酸钠(STPP)与柠檬酸钠(NaCA)为研究体系,通过实验测定和理论分析,对洗涤助剂的钙螯合能力进行了研究.实验研究采用铬黑T指示剂络合滴定法,分别测定以上2种助剂的钙螯合能力,结果表明:2种助剂均可与Ca2+离子形成稳定的螯合物,但螯合Ca2+离子的能力不同,三聚磷酸钠螯合能力较强.理论计算运用Gaussian09程序包,采用密度泛函的B3LYP方法,6-31G(d,p)基组,在溶剂化条件下计算出2种洗涤助剂与Ca2+离子形成螯合物的几何结构及其结合能,三聚磷酸钠和柠檬酸钠与Ca2+离子的螯合物均为六配位八面体结构,磷酸基团或羧酸基团与羟基参与配位.实验所得螯合能力的差异可以由理论计算得到的分子结构、结合能及前线分子轨道方面进行解释.     

OH+ C2H2N←C2H3 + NO→CH3 + NCO反应机理的密度泛函理论研究

应用密度泛函理论研究了反应通道(a)C2H3 NO→CH3 NCO和(b)C2H3 NO→OH C2H2N的反应机理．在B3LYP／6-31G(d)水平上优化了反应物、中间体、过滤态、产物的几何构型，通过频率分析确定了11个中间体和10个过渡态．所有的反应物、中间体、过渡态、产物都在CCSD／6-311 G(d，P)水平上进行了单点能较正．并讨论了反应的异构化过程．计算结果表明10是能量最低的中间体，比反应物的能量低308．479kJ／mol；过渡态1／3，2／5，3／4，4／8比反应物的能量高，其中3／4是能量最高的过渡态，比反应物的能量高91．894kJ／mol．通道(a)和(b)的理论放热值分别为111．059和96．619kJ／mol．     

OClO与OH反应机理的理论研究

用密度泛函B3LYP/-311+G~(* *)和级电子相关倒映 合簇CCSD(T)/6-311+G~(* *)方法研究了OClO与OH反应的微观机理，研究结果表明：该反应经过缔合、H转移 和离解等复杂过程，最终得到四种产物，分别为HOCl+O_2，HCl+O_3,ClO+HO_2和 HOClO_2,从能量上看，形成HOCl+O_2和HCl+O_3的通道更容易进行，而形成 ClO+HO_2的通首在动力学上是最不利的。     

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.     

OXO (X=Cl,Br)与X (2P3/2)反应机理的理论研究

用密度泛函B3LYP/6-311+G**和高级电子相关的组态相互作用QCISD(T)/6-311+G**方法研究了OXO与X (2P3/2)双自由基反应的微观机理.研究结果表明该反应存在两个反应通道,产物分别为XO和X2+O2.由于形成产物XO的活化势垒较低,因而是主要反应通道,这与实验观察到的结果是一致的.而形成X2+O2的通道从动力学上看是不利的.     

CH3O2·+ClO气相反应的密度泛函理论研究

用密度泛函方法在CCSD(T)/ 6-311++G// B3LYP/ 6-311G**水平上研究了气相反应CH3O2*+ClO的反应机理.得到了不同能量产物的可能的反应通道,获得反应势能面.整个反应过程为多通道反应,经过多个步骤完成,共找到7个中间体和10个过渡态,产物1CH3OCl+3O2(P1)和1 CH2O+1HOOCl(P4)为能量较低产物,通道1a:R→IM1→TS1/ 3→IM3→P1,4a:R→IM1→TS1/ P4→P4和4b:R→IM2→TS2/ P4→P4为较为可行的反应通道.     

3,6-二羟基哒嗪质子转移过程的理论研究

为了探索 3 ,6 二羟基哒嗪分子醇式和酮式结构互变异构化的反应机理 ,本研究组采用DFTB3LYP/6 3 11+G(d)方法对标题化合物异构化反应的势能面进行了研究 ,在探讨各种可能的反应途径中 ,发现至少有 3 4种异构体和 43种过渡态 .结果表明 ,6 羟基 3 ( 2H) 哒嗪酮不论是单体 ,与水形成配合物 ,还是二聚体 ,比其相对应的异构体能量低 ,表明在通常情况下是以 6 羟基 3 ( 2H) 哒嗪酮形式稳定存在的 ,这与前人通过实验数据对互变异构体的比率进行预测的结果是一致的 ;在考察的可能反应途径中 ,直接进行的分子内质子转移过程需要的活化能为 14 2 .2kJ·mol-1,水助催化时 ,反应活化能为 41.3kJ·mol-1,考虑溶剂效应后 ,其活化能为 5 9.2kJ·mol-1,二聚体双质子转移的活化能为 16.8kJ·mol-1,二聚体双质子转移所需活化能最低 ,在室温下就可以进行 .由此可见氢键在降低反应活化能方面起着重要的作用     

·C2H3+O2→HC·O+H2CO 的密度泛函理论研究

应用密度泛函理论研究了@C2H3+O2→HC@O+H2CO的反应机理.在DFT(B3LYP/6-31G*)水平上对反应过程中所有反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型进行优化,通过频率振动分析确认中间体和过渡态.计算IRC反应路径的能量,分析了中间体的异构化过程和各主要原子的自旋密度.     

水分子与聚苯胺间氢键的形成对电子性质的影响

用量子化学SCF-LCAO-MO AM1方法, 对于水分子与聚苯胺(PAn)间氢键体系进行了结构优化, 从理论上系统地研究了聚苯胺分子链不同位置形成氢键的可能性以及成键方式。运用晶体轨道EHMACC方法, 对具有不同氢键结构的PAn体系进行了能带结构计算, 揭示了水分子存在和氢键的形成对PAn掺杂导电性能的贡献。氢键形成后, 能带结构变化表明有利于导电能力的提高。     

HNCO与CX（X=F，Cl，Br）自由基反应机理的密度泛函理论研究

用量子化学密度泛函理论的B3LYP方法，在6-31+G~*水平上按BERNY能量梯度解 析全参数优化了HNCO与CX（X=F，Cl，Br）反应势能面上各驻点的几何构型，通过 振动频率分析确认了中间体和过渡态，内禀反应坐标（IRC）对反应物、中间体、 过渡态和产物的相关性予以证实，对各驻点进行了零点能校正（ZPE）在此基础上 计算了反应能垒。研究结果表明，与HNCO和其它小分子自由基反应不同，HNCO与 CX自由基反应首先发生分子间H原子迁移，随后N与CX的C（1）原子相互靠近成键并 生成较稳定的中间体，再发生N-C（2）键的断裂，完成N向C（1）上的迁移并进一 步解离为产物。反应按反应物→TS1→IM→TS2→产物通道进行。反应为放热反应。