黄酮类化合物的密度泛函理论研究

在混合密度泛函B3LYP理论下,用6-31G*基函数研究了几种典型黄酮类化合物分子的几何结构、电子结构和分子的静电势,讨论了电子结构和分子活性部位的关系.     

三种黄酮类化合物的电子吸收光谱的理论研究

黄酮类化合物普遍存在于天然产物中,具有多种生理活性.本文中我们用密度泛函理论优化了3种黄酮类化合物的几何结构,用含时密度泛函理论计算了它们的垂直激发能,并拟合了它们的电子吸收光谱,同时还预测了它们的抗氧化活性.结果表明,拟合的光谱与实验光谱符合较好,很好地解释了实验光谱;3种黄酮类化合物的抗氧化活性均高于维生素C.     

一种新型细梗胡枝子黄酮类提取物的结构和抗氧化活性(英文)

利用密度泛函理论的B3LYP交换相关泛函对从细梗胡枝子中提取的一种新型黄酮类化合物的分子结构和抗氧化活性进行了研究,获得了该化合物的中性分子、阴离子、自由基和自由基阳离子的稳定几何构型和能量.通过分析前线分子轨道特征,确定了与实验结果一致的现象:A环是参加化学反应的活性部位,并发现A′环也是重要的抗氧化活性部位.为判断其抗氧化活性,预测其水溶液中,中性和阴离子的电离势分别为509.0和432.2kJ.mol-1,均裂O—H键解离能为347.3kJ.mol-1,羟基自由基电子亲和势和氢原子亲和势分别为-620.6和-487.5kJ.mol-1.通过理论分析比较,该黄酮类化合物清除羟基自由基的三种机理即H原子转移、电子转移-质子转移和质子丢失-电子转移在热力学上并存,其中质子丢失-电子转移是热力学最有利的机理.本文为设计新型高效黄酮类抗氧化剂,研究黄酮类化合物的构效关系和抗氧化机理提供了理论依据.     

槲皮素抗氧化活性的密度泛函理论研究

采用杂化密度泛函理论(DFT)方法, 预测了黄酮类化合物槲皮素分子的几何结构、电子结构和脱氢解离焓, 分析了这些性质与分子活性位的关系, 探讨了槲皮素分子的抗氧化活性, 即与活性氧自由基•OH, •OOH和 的反应机理. 在B3LYP/6-31＋G(d)水平下, 计算得到的槲皮素分子脱氢自由基的相对稳定性、脱氢解离焓和氢提取过程的活化能都表明, 槲皮素中的4 -羟基活性最高, 最有可能参与自由基的清除. 4 -羟基位的这种反应活性主要来源于相邻羟基之间的弱氢键相互作用. 深入研究槲皮素分子的抗氧化机理, 有助于更合理地设计和合成新的抗氧化剂.     

叠氮二氢硼多聚体结构和性质的理论研究(英文)

本文采用DFT-B3LYP方法,以不同基组对叠氮二氢硼多聚体(H2BN3)n (n=1-4)进行计算研究.二聚体(H2BN3)2(C2h对称性)中含B2N2平面四元环结构.船式(Cs对称性)和椅式(C3v对称性)三聚体(H2BN3)3的结合能相近(-122 和 -126 kJ·mol-1),其中均含B3N3六元环结构.拥有B4N4八元环结构的四个四聚体的结合能只有稍微差别.与单体相比,簇合物的结构参数变化较大.由ΔG0T可知,298.2 K下单体形成二聚体在热力学上是不利的,而形成三聚体和四聚体是有利的.     

CdSe的电子结构和光学性质研究

CdSe是Ⅱ-Ⅵ族半导体材料中一种重要的半导体材料,它有闪锌矿和纤锌矿两种不同的结构,带隙较窄,具有优良的电光特性和广泛的应用前景,得到了人们的广泛关注[1-3].     

双咔唑间连接方式不同引起的结构和性质变化的理论研究

利用密度泛函方法(DFT)和单激发组态相互作用(CIS)方法, 在6-31G(d,p) 基组水平下优化了咔唑分子和14种双咔唑结构异构体的基态和激发态结构, 在此基础上, 用含时密度泛函(TD-DFT)方法在相同基组水平下计算了模型分子的吸收和发射波长及电荷跃迁性质. 讨论了双咔唑构型的变化带来的性质上的变化, 与实验值相比得到了精确的计算结果. 通过双咔唑的前线轨道能量值、电离能和亲和势及重组能的变化, 全面研究了不同构型的应用, 为实验上的设计和合成提供了思路.     

三聚氰胺结构和热力学性质的密度泛函理论研究

采用Materials Studio 软件中的DMol~3模块对三聚氰胺的结构和性质进行了理论研究.得到了分子的几何构型、振动频率、各原子上的电荷分布、热力学、以及Fukui指数和前线分子轨道.计算结果表明:三聚氰胺分子中的C原子易得电子,是亲核试剂进攻点,而胺基上的N原子因含孤对电子是亲电反应中心.     

YCO分子结构和光谱性质的理论研究

在相对论有效原子实势(RECP)近似下,用密度泛函(B3LYP／SDD) 方法,计算了YCO分子各种几何构型的结构性质．结果表明:YCO分子的基态 构型为Cs构型,基电子态为2A″,基态离解能和零点振动能分别为16．126 7 eV 和14．780 2 kJ／mol;研究得到YCO分子基态谐振频率为v1(A′)=1 968．699 7 cm-1,v2(A′)=215．119 3 cm-1,v3(A′)=287．245 4 cm-1;力常数为f11= 4．475 3×10-16 J／nm2,f12=1．620 3×10-17 J／nm2,f22=2．887 6×10-17 J／nm2,faa=1．459 6×10-19 J／rad2;基态YCO分子的能隙(HLG)较小,化学活 性较强．     

Theoretical Study on Molecular Structures of Methylaluminoxane Nanotubes

Density functional theory was used to optimize structures of different methylaluminoxane nanotubes with general formula [(AlOMe)₂]_n, [(AlOMe)₃]_n and [(AlOMe)₄]_n cycle unit, where n ranges from 1 to 10. To explore the stability of nanotubes, the binding energies and total energies are calculated. The results indicate that [(AlOMe)₃]_n and [(AlOMe)₄]_n have the stable structure of nanotubes. When n is 3, they have the most stable structure in all systems. Moreover, [(Al₅O₅)]_n and [(Al₇O₇)]_n are also considered, but their dimers have irregular and distorted structures. So [(Al₅O₅)]_n and [(Al₇O₇)]_n nanotubes are impossible to exist.     

双环-HMX结构和性质的理论研究

在DFT-B3LYP/6-311G*水平上, 计算研究了高能化合物四硝基四氮杂双环辛烷(双环-HMX) α和β两种异构体的结构和性质. 比较分子对称性、分子内氢键和环张力等几何参数以及分子总能量和前线轨道能级等电子结构参数, 发现α比β稳定. 分子中N—N键较长, N—N键集居数较小, 预示该键为热解和起爆的引发键. 基于简谐振动分析求得IR谱频率和强度. 运用统计热力学方法求得200～1000 K温度的热力学性质. 以非限制性半经验PM3方法探讨其热解机理, 求得各反应通道的过渡态和活化能, 发现热解始于侧链N—NO₂键的均裂. 还从理论上预测了该化合物的密度、爆速和爆压, 有助于寻求高能量密度材料(HEDM).     

芴基张力半导体结构和光电性质的理论研究

[4]Cyclo-9, 9-dimethyl-2, 7-fluorenylene ([4]CF) was used as a model compound to explore the steric strain effect on the structures and photoelectrical properties of materials. A series of strained cyclic polyfluorene materials, [n]CFs (n=3-8), was designed. It was found that the strain energy decreased and the energy gap increased as the number of n and ring diameter increased. The ionization potential and electronic affinity tended to increase and decrease as the strain energy decreased at the same number of [n]CFs, respectively. With a balance between hole and electron reorganization energies in the system, these compounds demonstrated great potential as ambipolar materials. It was also found that [n]CFs showed an obvious blue shift in their emission spectra wavelengths (λ_em2) as the strain energy decreased. Steric strain provides a powerful tool for the design of multifunctional semiconductors in organic optoelectronics.     

H2S2的构型及其异构化反应的密度泛函理论研究

B3LYP calculations of density functional theory with the 6-311 + G（3df,2p）basis set level are used to investigate the equilibrium structures and intramolecular rearrangement reaction between the linear HSSH and branched H2SS isomers. The predicted geometrical parameters and scaled harmonic vibrational frequencies for HSSH are in good agreement with the available values experimentally. The predicted S-S and S-H bond lengths in the thiosulfoxide structure H2SS are 0.1986 and 0.1366 nm respectively and the values of 5SSH and 5HSH bond angles are 108. 3o and 89. 5o respectively. The transition-state for the unimolecular isomerization is suitably characterized by diagonalizing the matrix of energy second derivatives to determine the unique imaginary vibrational frequency and confirmed by the IRC calculation. The calculated results show that the linear structure is stable with respect to the branched form（lower 109.8 kJ/mol corrected with zero point vibrational energy）energetically. The calculated energy barrier for the direct intramolecular hydrogen atom transfer isomerization process is 190.3 kJ/mol. The kinetic results demonstrate that the isomerization is a unimolecular process,but the reaction rate is pretty slow. This agrees with the thermodynamical results. So the isomerization process should proceed via the other likely processes.     

氟代十二顶点碳硼烷结构和非线性光学性质的理论研究

采用密度泛函理论(DFT)方法,计算并分析了四氟取代十二顶点碳硼烷及其衍生物的结构和非线性光学(NLO)性质.结果表明,改变四氟碳硼烷取代基的共轭性或给吸电子能力,会使分子中碳硼笼原子间距离发生改变.碳硼烷取代基的给吸电子能力越强,其偶极矩越大.分子极化率随取代基共轭性和体积的增加而增大.引入强吸电子基或增加四氟碳硼烷取代基的共轭性,可使其二阶NLO响应明显增强.通过分析分子的电子光谱和对应的分子轨道组成可知,第一超极化率最大的分子4a’发生碳硼笼到并苯取代基的电荷转移.     

Theoretical Investigation on Hyperfine Structures of Perfluoropolyether Radicals

The geometries of CF3OCF2·, CF3OCFCF3· and CF3OCF2CF2· radicals were investigated by density func-tional theory(DFT) method. The calculated results indicate that all the three radicals have pyramidal shapes at their centers, and the αC is one top of the pyramids. Based on the DFT optimized geometries, the hyperfine coupling con-stants(hfcc’s) of the 19F atoms of the three radicals were calculated by B3LYP, MP2(full) and QCISD(full) methods. The calculated values agree with the experimental values, especiall...     

多硝基四面体烷结构和性能的理论研究

在B3LYP/6-31G**水平下, 对四种四面体烷硝基衍生物进行理论研究. 基于全优化构型, 计算其红外光谱(IR)、热力学性质; 通过设计合理等键反应计算其气相生成热(HOF); 运用Kamlet-Jacobs方程估算其爆速(D)和爆压(p); 通过计算和比较各化合物的两种可能引发键(C—C和C—N)离解能(EC—C和EC—N), 确认该系列化合物的热解引发键和热稳定性. 讨论了各性能参数与其结构参数的关系. 兼顾高能量密度化合物(HEDC)的能量性质和稳定性要求, 最终认为该系列化合物不可作为潜在HEDC.     

N5H5异构体的结构与稳定性的理论研究

采用密度泛函理论的B3LYP方法在6-311++G**基组水平上对N5H5氮氢化合物异构体可能存在的构型进行了几何优化, 得到23种稳定异构体, 并研究了这些异构体间可能的互变异构情况. 为了讨论N5H5异构体作为含能材料候选物质的可能性, 还采用了G3B3方法计算了能量, 并且计算了异构体的生成热(⊿Hf,298).结果表明, 在23种异构体中链状异构体最稳定, 四元环四氮烷异构体最不稳定, 存在一个N=N双键的异构体较同类异构体能量低, 较为稳定; N5H5氮氢化合物的生成热均为正, 其中异构体E1生成热最高. 估算了N5H5的摩尔体积, 由密度公式ρ=MT/Vmol,得到E1 的密度最大.