NnHn(n=3～7)氮氢化合物的结构质理论研究

本文对53种NnHn(n=3～7)氮氢化合物进行了理论计算,应用自然键轨道理论(Nature Bond Orbital,NBO)和分子中的原子理论(Atoms In Molecules,AIM)分析了化合物的成键特征、相对稳定性.氮原子孤对电子与氮氮键以及氮氮键相互之间的超共轭作用是影响氮氮键长的重要因素.采用原子基团...     

全氟烃基联苯酯类液晶分子的光谱与热力学性质

使用密度泛函理论在B3LYP/6-311G*水平上计算研究了全氟烃基联苯酯类液晶分子的光谱和热力学性质。结果显示,分子的最低能量激发为HOMO→LUMO的p→p*跃迁, 对应的吸收波长值约为379 nm, 属于近紫外区。在298.15 K和标准压力下,标题化合物分子的生成反应为放热的自发过程,其标准摩尔生成焓与生成自由能分别为-4090.06和-3410.31 kJ.mol-1。     

儿茶素-胞嘧啶分子间相互作用的密度泛函研究

采用密度泛函理论的B3LYP方法,在6-31+G*基组水平上研究了儿茶素-胞嘧啶分子间相互作用机制,得到稳定的儿茶素-胞嘧啶复合物11个.计算结果表明氢键对于复合物的稳定性起着重要的作用,并且当复合物形成2个或更多的氢键时,氢键的类型及强度共同决定着复合物的稳定性.我们还应用了分子中的原子(AIM)理论和自然键轨道(NBO)理论对这11种复合物中氢键的性质和特征进行了分析.通过研究发现,所有的氢键复合物进行基组重叠误差(BSSE)校正后的相互作用能为-17.35～-43.27kJ/mol,相互作用能主要由氢键所贡献.振动分析显示,氢键的形成使相对应键的对称伸缩振动频率减小,说明这些复合物中形成的氢键都是正常的红移型氢键,与实验结果相一致.     

替马西泮醇解反应机理研究

大量镇静催眠药的滥用给食品安全带来了严重负面影响,时刻威胁着人们的身体健康和生命安全。本文采用B3LYP/6-311+G**和MP2/6-311+G**方法,研究了苯二氮类药物替马西泮(TMZ)在中性和酸性甲醇溶液中的醇解反应机理。结果显示,无论从热力学还是动力学上分析,TMZ分子在中性和酸性甲醇溶液中N1—C2键断裂开环降解反应(Path 2和Path 3)都很难发生;而中性甲醇溶液中断裂C3—N4键醇解开环降解反应(Path 1)从动力学上分析是可行的,反应涉及1个或2个显性甲醇溶剂分子参与反应,通过质子的受体与给体的酸碱催化作用促进反应的进行,液相能垒(ΔG≠)分别为85.7k J/mol和81.6k J/mol,应该为TMZ分子在甲醇溶液中醇解的优势反应路径。研究结果与实验观察一致。     

N4H4分子取代基效应的量子化学研究

本文计算了甲基(-CH3),羟基（-OH）对1-丁氮烯和2-丁氮烯的取代基效应。当1-丁氮烯引入取代基后,N=N双键的键长变短,而N-N单键的键长增长。异构体2-丁氮烯的键长变化较小。当引入甲基或羟基后,N原子的孤对电子会与相应的N-C(N-O)键之间发生相互作用,使整个分子的超共轭作用增强。随着取代基数目的增多,总能量和生成热就会降低,取代基数目与分子能量（生成热）之间具有很好的相关性。     

环状氮氢化合物NnHn(n=3~5)的构象研究

应用密度泛函理论对10种环状氮氢化合物异构体进行了研究.利用自然键轨道理论(NBO)和分子中的原子理论(AIM)分析了这些异构体的成键特征、相对稳定性.N-N键长与键临界点的电荷密度存在反比关系.超共轭作用和立体排斥作用计算表明:立体排斥作用和超共轭作用在决定构象稳定性的方面均起了主要的作用.H原子的相对位置的差异影响了键-键立体排斥能的类型.     

N6H6结构和性质的理论研究

采用密度泛函理论的b3lyp方法在6-311＋＋G**基组上对15种分子式为N₆H₆的氮氢化合物进行了理论计算, 并且应用了自然键轨道理论(Nature Bond Orbital, NBO)和分子中的原子理论(Atoms In Molecules, AIM)分析了这些化合物的成键特征和相对稳定性. NBO分析表明N原子孤对电子到相邻的氮氮键的超共轭作用是影响氮氮键长变化的主要因素, AIM计算的氮氮键的键临界点电荷密度与键长呈反比关系. 而且, NBO的立体和超共轭分析表明立体交换排斥能和超共轭作用对这些分子的相对稳定性起了重要作用. G3MP2计算结果表明氮氢化合物的生成热均为正, 并且环状分子的能量和生成热都高于链状分子.     

几种芳香胺类有机EL材料性质的量子化学研究

几种芳香胺类化合物E-12、E-13、E-14和E-15均为性能良好的有机电致发光（EL）和光致发光（PL）材料·采用量子化学计算方法,用RHF/AM1方法优化其构型,用RHF/CIS方法计算其电子光谱,计算结果与实验值基本吻合。     

N3H5异构化及构象分析

采用量子化学的方法, 对氮氢化合物N3H5所有可能的二面角变化进行松散势能面扫描, 获得了相应的能量和构象之间的关系, 研究了N3H5的异构化机理和构象的变化. 分子中的原子(AIM))理论计算得到的键临界点电荷密度的增大和减小,及其拉普拉斯值的正负变化, 可以清楚地反映构象转化过程中键的增长、断裂和新键生成的相关信息. 自然键轨道(NBO)理论分析表明, 立体排斥作用使分子能量升高, 而超共轭作用使分子能量降低, 它们对分子构象的相对稳定性起了重要作用.     

全氟烃基联苯酯类液晶分子的光谱与热力学性质

使用密度泛函理论在B3LYP/6-311G*水平上计算研究了全氟烃基联苯酯类液晶分子的光谱和热力学性质。结果显示,分子的最低能量激发为HOMO→LUMO的p→p*跃迁, 对应的吸收波长值约为379 nm, 属于近紫外区。在298.15 K和标准压力下,标题化合物分子的生成反应为放热的自发过程,其标准摩尔生成焓与生成自由能分别为-4090.06和-3410.31 kJ.mol-1。