紫草素与胞嘧啶相互作用的理论研究北大核心CSCD

采用密度泛函理论的M06方法在6-311++G**基组水平下对紫草素-胞嘧啶复合物进行了结构优化,得到了14个稳定的紫草素-胞嘧啶复合物.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14个复合物中的氢键的性质和特征进行了分析.通过基组重叠误差(BSSE)校正后的相互作用能,成键临界点电荷密度,二阶稳定化能的计算和分析,发现复合物1的结构是最稳定的.     

木犀草素与腺嘌呤相互作用的理论研究

本文采用密度泛函理论中的B3LYP方法,在6-31+G~*基组水平上对木犀草素—腺嘌呤复合物进行结构优化和振动频率分析,得到了16种稳定的木犀草素—腺嘌呤复合物.应用分子中的原子理论(AIM)分析、自然键轨道(NBO)理论分析得到复合物氢键性质和特征.通过基组重叠误差(BSSE)校正后的相互作用能、成键临界点电荷密度、二阶稳定化能综合分析,得出三氢键复合物C-11结构是最稳定的.综合比较DNA的四个碱基与木犀草素间的相互作用,木犀草素与胸腺嘧啶的相互作用最强,木犀草素-腺嘌呤相互作用最弱,DNA的四个碱基与木犀草素间的相互作用能均比木犀草素与水间相互作用能大,这说明木犀草素作为抗癌药物能有效的发挥作用.     

木犀草素和鸟嘌呤间相互作用的理论研究

采用密度泛函理论中的B3LYP方法对木犀草素和鸟嘌呤之间的相互作用和机理进行研究,分别找到了十八种木犀草素和鸟嘌呤复合物. 结果表明这些复合物是通过氢键相互作用而稳定存在的. 利用分子中的原子理论(AIM)和自然键轨道理论(NBO)对体系中的氢键进行研究. 通过基组重叠误差校正的复合物间的相互作用能为6.04～56.94 kJ/mol,计算结果表明在木犀草素-鸟嘌呤复合物中有很强的氢键相互作用. 比较了木犀草素和四个DNA碱基间的相互作 用,发现木犀草素-胸腺嘧啶是最强的,木犀草素-腺嘌呤是最弱的.     

儿茶素与脱氧腺苷相互作用的理论研究

本文采用密度泛函理论的M05方法,在6-311+G**基组水平上对建模的儿茶素-脱氧腺苷复合物进行几何结构的优化,得到了13个稳定的儿茶素-脱氧腺苷复合物.应用了自然键轨道(NBO)理论和分子中的原子理论(AIM)进行研究,氢键临界点电荷密度,拉普拉斯值,糖基扭转角!,假扭转角P等数据进行辅助研究,对这13种复合物中氢键的特征与性质进行了分析,还考虑了溶剂化效应对儿茶素与脱氧腺苷相互作用的影响.计算结果表明氢键对于复合物的稳定性起着非常重要的作用,而氢键的类型以及键级的大小共同影响着复合物的稳定性.所有的复合物进行基组重叠误差(BSSE)校正,相互作用能主要来自氢键贡献.通过计算结果分析比较,进而在理论上为儿茶素类药物的设计、修饰﹑合成和筛选提供有价值的信息.     

儿茶素-胸腺嘧啶分子间相互作用模式的密度泛函研究

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-胸腺嘧啶分子间相互作用机制,得到稳定的儿茶素-胸腺嘧啶复合物13个,并且复合物形成了2个或更多的氢键. 另外,在相同机组水平上进行了振动分析,结果表明儿茶素-胸腺嘧啶复合物间存在N-H…O、C-H…O、O-H…O三种类型氢键,氢键对于复合物的稳定性起着重要的作用. 应用了分子中的原子理论和自然键轨道理论对这13种复合物中氢键的性质和特征进行了分析. 发现所有的氢键复合物进行基组重叠误差校正后的相互作用能为-18.15～-32.99     

硝酸羟胺-(H_2O)_n复合物氢键相互作用的密度泛函研究

为研究硝酸羟胺-(H_2O)_n复合物的氢键作用,采用密度泛函B3LYP方法在6-311++G(d, p)基组水平上对硝酸羟胺-(H_2O)_n复合物的结构进行优化,采用MP2/6-311++G(d, p)方法,经基组叠加误差和零点能校正计算得到复合物的相互作用能.利用自然键轨道分析方法研究复合物氢键作用的本质,并对复合物中水分子的振动光谱进行分析.计算结果表明,硝酸羟胺-(H_2O)_n复合物存在着6个硝酸羟胺-H_2O稳定构型和8个硝酸羟胺-(H_2O)_2稳定构型,且最稳定构型的相互作用能分别为52.821 kJ·mol~(-1)和73.349 kJ·mol~(-1).在硝酸羟胺-(H_2O)_n复合物中,水中H-O伸缩振动频率明显红移,且红移增大的程度与复合物稳定化能的变化趋势基本一致.     

甘氨酸二聚体在银团簇表面吸附的结构和表面增强拉曼光谱

利用密度泛函理论DFT-B3LYP方法和6-31++G**基组优化了甘氨酸二聚体(Gly2)的结构及其银复合物,并对它们的电子性质和拉曼振动光谱进行了系统地理论研究。计算结果表明,复合物Gly2-Ag2中的O-Ag键表现了较强的吸附键位,致使结构上更为稳定。通过计算的HOMO-LUMO能隙研究也发现,银金属团簇影响了Gly2的电子特性,使得电子结构发生重排。我们对Gly2及其复合物的拉曼光谱特性进行了比较,并对主要振动模式进行了归属,其中一些特征峰位置发生了明显红移;由于银金属表面的诱导,致使复合物中某些特征拉曼峰被极大地增强。这些研究对解释一些实验现象和SERS增强机理提供了重要的理论参考价值。     

肾上腺素与二甲亚砜氢键作用的理论研究

采用PM 3半经验方法对肾上腺素和二甲亚砜与肾上腺素形成的 1∶1复合物的结构进行了几何优化 .在此基础上用密度泛函理论 (DFT)的B3LYP方法 ,分别在 6 31G、6 31G 、6 31+G 基组水平上进行了精确计算 ,并通过单点能计算考察了它们之间在形成各种复合物前后的能量和分子结构参数变化特点 .在各基组水平上所有物种的能量均进行零点振动能 (ZPVE)校正 .计算结果表明 ,二甲亚砜与肾上腺素能形成 6种稳定的复合物 ,在这些复合物中都具有较强的氢键作用 .计算结果能够解释有关实验现象     

甘氨酸二聚体在银团簇表面吸附的结构和表面增强拉曼光谱

利用密度泛函理论DFT-B3LYP方法和6-31++G**基组优化了甘氨酸二聚体(Gly2)的结构及其银复合物,并对它们的电子性质和拉曼振动光谱进行了理论研究.计算结果表明,复合物Gly2-Ag2中的O-Ag键表现了较强的吸附键位,致使结构上更为稳定.通过计算的HOMO-LUMO能隙研究也发现,银金属团簇影响了Gly2的电子特性,使得电子结构发生重排.我们对Gly2及其复合物的拉曼光谱特性进行了比较,并对主要振动模式进行了归属,其中一些特征峰位置发生了明显红移;由于银金属表面的诱导,致使复合物中某些特征拉曼峰被增强.这些研究对解释一些实验现象和SERS增强机理提供了理论参考.     

HIO3分子的密度泛函理论研究

利用密度泛函理论对于HIO3分子的异构化及其消去反应势能面进行了细致的研究.B3LYP结合混合基组,对于O和H原子使用6-311 G(3df,3pd)基组,对于I原子使用3-21G基组,进行结构优化,振动频率计算以及电子拓扑学分析.在势能面上八个稳定的异构体结构被找到,经过计算稳定性如下:HOIO2-1>HOOOI-2>HOOOI-1>HOIOO-1>HOIOO-2>HOIO2-2>HIO3-1>HIO3-2,此外,势能面上存在三种稳定的松散复合物.对于势能面上IO HO2,OIO OH和IOO OH的反应机理进行了详细的讨论.利用振动模式分析的方法对于反应物,中间体,过渡态以及产物之间的关系进行明确的分析.此外,还应用电子密度拓扑学对于异构化及其消去过程进行分析.     

溶液中CO…CO+体系相互作用的理论研究

在B3LYP/6-311+G水平上利用SCRF方法中的Onsager model模型考察了CO…CO+体系在两种介质(水和苯)中可能存在的相互作用复合物,发现由于H2O与CO+之间存在较强的相互作用,在水中仅能存在一种稳定结构,而在苯溶液中存在三种稳定的复合物.通过消除基函数引起的叠加误差(BSSE)和零点振动能(ZPVE)的校正,精确求算出三种复合物在两种介质中的相互作用能,表明溶剂的性质对复合物的稳定性有着重要的影响.     

O3与O3分子间相互作用的理论研究

采用从头算方法,在B3LYP水平下对O3分子单体及其二聚体进行了几何结构优化,得到四种O3分子二聚体的稳定构型,并经MP2法、均衡法(Massage)分别校正了电子相关和基组叠加误差(BSSE),通过对分子中原子间的最短距离,分子间质心距离与各构型相互作用能的关系进行了分析、比较,得到了最稳定的构型,其对应的O3分子二聚体相互作用能为:-8.788 kJ/mol.     

Noncovalent interactions involving aromatic rings: correlation analysis via substituent constants

The elucidation of the mechanism of the substituent influence on the properties P (the interaction energies E, interring distances l, and free energies ΔG of interaction) of weak complexes involving aromatic rings is of importance not only theoretically but also from a practical standpoint. This mechanism is little understood. In this work, the literature data on the substituent influence on P properties for 42 series of complexes have been analyzed, using correlation analysis. Generally, the inductive, resonance, polarizability, and steric effects are in operation. The presence or absence of certain effects and the relation between their contributions are determined by the type of series. The polarizability effect (an electrostatic ion‐dipole interaction) is caused by an excess charge appearing on the ring substituted fragment of complexes as a result of the complexation. This effect is observed in all series; its contribution ranges up to approximately 50%.     

He-HF(DF，TF)碰撞体系散射截面的理论计算

运用质心变换-拟合的方法,使用Murrell-Sorbie势能函数拟合在对称性匹配微扰理论下精确计算He-HF体系的相互作用能数据,得到了He原子与同位素分子HF(DF,TF)复合物的相互作用势的解析形式. 在此基础上,完成了入射He原子能量分别为50meV,59.5meV,86meV,100meV和120meV时,He-HF(DF,TF)碰撞体系散射截面的密耦计算,获得了弹性、非弹性和总积分截面等信息,并讨论了散射截面的变化趋势及特征. 关键词： He-HF(DF TF)复合物 密耦近似 散射截面 质心偏移     

Strengthening of the halogen-bonding by an aerogen bond interaction: substitution and cooperative effects in O3Z···NCX···NCY (Z = Ar,Kr, Xe; X = Cl,Br, I; Y = H,F, OH) complexes

The geometry, interaction energy and bonding properties of ternary complexes O₃Z···NCX···NCY (Z= Ar, Kr, Xe; X = Cl, Br, I and Y = H, F, OH) are investigated with ab initio calculations at the MP2/aug-cc-pVTZ level. Two different types of intermolecular interactions are present in these complexes, namely, aerogen bond (Z···N) and halogen bond (X···N). The formation mechanism and bonding properties of these complexes are analysed with molecular electrostatic potentials, quantum theory of atoms in molecules and non-covalent interaction index. It is found that the cooperativity energies in the ternary complexes are all negative; that is, the interaction energy of the ternary complex is greater (more negative) than the sum of the interaction energies of the corresponding binary systems. Also, the cooperativity energies increase with the increase of the interaction energies. The cooperative effects in the ternary complexes make a decrease in the total spin–spin coupling constants across the aerogen bonding, J(Z–N), which can be regarded as a proof for the reinforce of Z···N interactions in the ternary complexes with respect to the binary systems.     

Quantum chemical and NMR investigations on structure of surface complexes

The semiempirical quantum chemical CNDO/2 method is used to calculate models of specific interaction between benzene, toluene, and butene molecules, respectively, and ions or hydroxyls representing active sites of adsorption on zeolitic surfaces. From energy minima of full potential curves the stabilization energies of the surface complexes have been obtained. On the basis of proposed complexes theoretical carbon-13 NMR chemical shifts of adsorbed molecules are calculated. The theoretical results are in rather good agreement with the experimental ones, confirming the conception of surface complexes. Moreover, experimental paramagnetic shifts of surface complexes containing Co²⁺ ions are tried to interprete in a quite similar way.     

The photoelectron spectra of some iron tricarbonyl complexes of 4π-electron donor ligands

The photoelectron spectra of eighteen compounds which are dienes or diene—iron tricarbonyl complexes have been investigated. A comparison of the photoelectron spectra of the dienes and corresponding iron carbonyl complexes has yielded the values of the perturbation energies for the two π orbitals of the diene moiety caused by interaction with Fe(CO)₃. These perturbation energies are relatively constant (Δπ₁ = 0.89 ± 0.07 eV, Δπ₂ = 0.22 ± 0.06 eV) throughout the series. They have been employed to estimate the π ionization energies of the organic transient species cyclobutadiene (8.29 and 11.95 eV) and trimethylenemethane (8.36 and 11.79 eV), two novel molecules which have not been studied successfully by photoelectron spectroscopy to date.