建立在群对称轨道（SMO）及特征组态（CD）基础上的线性分子 …

定义和讨论了线性分子的群以称轨道（ＳＭＯ）及特征组态函数（ＣＤ）它能够在线性分子的分子轨道与组态函数进行简单而完全的对称分类，ＳＭＯ－ＣＤＣＩ方法是一种高效的计算方法，大大节省了线性分子ＣＩ计算的机时与内存。     

建立在群对称轨道(SMO)及特征组态(CD)基础上的CI方法与程序发展

ISMO－CDCI方法点群理论，特别是不可约张量方法，在量子化学理论方法发展以及简化概念与计算方面，发挥了重要作用．但在国外的量子化学计算程序（如G94）中，在后自洽场（opt－SCF）计算方面，很少用到对称约化．在文献中，只见有关hbeltah群（DZh与它的子群）对称约化用于组态相关计算的报导．由于多重耦合系数的计算复杂，蜕化不可约表示多体问题的对称约化难于得到解决．我们提出了一个统一与普遍的方法，它能解决所有分子体系多体相关的点群对称约化问题［‘－6］，这个方法的核心是群对称轨道（SMO）概念的提出．SMO的基本特…     

对称轨道及张量的新理论方法

提出了产生对称轨道 (symmetricorbital,SO)的标准方法与封闭公式 .SO对于乘法运算是封闭的 ,SO的直积构成N秩SO张量 (NthrankSOtensor,SOT)群 .在进行高秩张量矩阵元计算时 ,SOT方法能自动实现物理因子与几何因子的完全分离 ,无需偶合系数 .与不可约张量方法比较 ,计算过程大大简化 .     

EHMO方法的分子轨道定域化

用Foster-Boys的定域化准则讨论了EHMO方法的分子轨道定域化问题,提出用双中心重叠积分近似计算双中心轨道偶极矩积分方法,得到的EHMO定域分子轨道与严格定域化结果接近,与从头计算方法的定域化结果定性一致。     

对称轨道及张量的新理论方法——Ⅱ.分子积分及自洽场计算中的对称约化

将对称轨道 (SO) 对称张量 (SOT)理论方法用于分子积分 (即单电子积分与双电子积分 )及SOT SCF的理论计算 ,提出了简化积分计算方案及一个简化SCF自洽迭代的关键公式 .根据这一公式 ,相对于传统的SCF方法 ,SOT SCF迭代过程的计算效率 (包括计算速度的提高与存储容量的减少两个方面 )按点群级的平方增加 .新方法在高对称点群大分子体系的理论计算方面有广阔的应用前景 .     

MO_2分子基态的全活化空间多组态自洽场研究(英文)

近些年来，对过渡金属簇，特别是二聚物的电子结构及光谱性质的研究已成为化学家们非常关心的一个课题，因为这方面的研究能使人们对过渡金属多重键的本质及d轨道在成键中的作用有一个深入的了解和认识．这无论是对配位化学，还是对于材料科学，都有着十分重要的意义．采用全活化空间多组态自洽场方法，对Mo2分子基态的电子结构、光谱性质及势能曲线进行了相对论有效势从头算研究，得出了较为合理的结果,根据计算预测Mo─Mo多重键的键级为4．95．     

C2H2在Ru(1010)表面上的分子轨道对称性

利用角分辨紫外光电子能谱对低温下（160 K）乙炔（C2H2）气体在Ru()表面的吸附 进行了研究.实验结果表明：乙炔的C-C轴并不平行于衬底表面, C-C轴在<0001>晶向和表 面法线组成的平面内有一定的倾斜.与气相乙炔分子不同,在Ru()表面吸附的乙炔分子的C-H 轴不是沿C-C轴向.     

直链共轭高分子的分子轨道理论(Ⅳ)——一维重复单元体系本征方程的单频约化条件及体系的边界态

对于由重复单元构成的体系,如何利用其准周期性及局部对称性约化本征方程一直是一个人们感兴趣的课题。本文作者已发表3篇文章讨论有关的问题。其中,利用差分方程方法处理直链共轭高分子体系时,涉及如下方程:     

C_2H_2在Ru(10■0)表面上的分子轨道对称性

利用角分辨紫外光电子能谱对低温下（160 K）乙炔（C_2H_2）气体在Ru(10■0)表面的吸附进行了研究.实验结果表明：乙炔的C-C轴并不平行于衬底表面, C-C轴在<0001>晶向和表面法线组成的平面内有一定的倾斜.与气相乙炔分子不同,在Ru(10■0)表面吸附的乙炔分子的C-H轴不是沿C-C轴向.     

双核簇合物M~2S~2(μ-S)~2(dtp)~2(M=Mo,W)的电子结构及元件组装活性的abinitio研究

本文对双核簇合物M~2S~2(μ-S)~2(dtp)~2(M=Mo, W)及其簇芯碎片M~2S~4^2^+进行了相对论赝势从头算和Boys定域化分子轨道计算, 根据所计算的正则分子轨道(CMO)和定域分子轨道(LMO)以及Mulliken布居分析, 探讨了作为簇元元件的M~2S~4(dtp)~2的成键性质和电子结构, 利用广义微扰理论, 定性分析了M~2S~4^2^+型簇合物的元件组装活性位和活性区, 研究了它们发生[2+1]=3和[2+2]=4型元件组装的成簇机理。     

多面体碳烷的分子轨道方法研究

利用INDO自洽场方法和Edmiston-Ruedenberg定域化方法,计算了多面体碳烷C_2nH_2n(n=2,3,4,5和10)及其骨架C_2n,讨论了它们的电子结构、稳定性和化学键性质。     

Orbital mechanism of upright CO activation on Fe(100)

The knowledge of bond activation forms a cornerstone for modern chemistry, wherein symmetry rules of electronic activation lie in the heart of bond activation. However, the question as to how a chemical bond is activated remains elusive. By taking CO activated on Fe(100), herein, we have resolved the long-standing fundamental question; we have found that excitations in the adsorbate feature the bond activation. We essentially have discovered contrasting electronic processes in respective σ and π electron systems of the adsorbed CO molecule. The σ electron system is involved in reversible hidden excitations/deexcitations between two occupied σ orbitals, whereas the π electron system is subject to irreversible π to π* excitations dispersed along the d-band region, which is coupled to the rotational 2π electron couplings depending on the strength of molecule-metal interactions. The σ excitations pertain to the Pauli repulsion mediated quantum nature with energy and entropy marked by the two energy levels, whereas the π to π* excitations fall into a new category of electronic excitations contributing to energy and entropy exchanges in a wide and continuous d-band region. The findings that the internal states of the adsorbate are excited and that fundamental connections between the frontier orbitals and low-lying orbitals are established as the molecule comes to the surface may open up new channels to realize more efficient bond activation and renew our thinking on probing the quantum mechanical nature of bond activation at surfaces with further possible impact on manipulation of orbital activation in femtochemistry and attochemistry.     

基于基团贡献法和分子动力学预测聚间苯二甲酰对苯二胺的玻璃化转变温度

采用基团贡献法(GC)和分子动力学法(MD)模拟了聚间苯二甲酰间苯二胺纤维(MPDI)和聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)的玻璃化转变温度, 并与实验值进行了对比. 结果表明, 使用基团贡献法和分子动力学法测得的MPDI和PPTA的玻璃化转变温度与实验值接近, 说明基团贡献法和分子动力学法可以用来预测芳香族聚酰胺的玻璃化转变温度. 在此基础上, 采用GC和MD预测了聚间苯二甲酰对苯二胺(PPIA)的玻璃化转变温度. 在MD模拟中, 对密度、 比体积、 回转半径和非键相互作用随温度的变化规律进行了分析. 结果表明, 自由体积理论能较好地解释PPIA的玻璃化转变现象, 其中非键相互作用随温度的变化是玻璃化转变的本质原因. PPIA的玻璃化转变温度介于MPDI和PPTA之间, 有望成为综合性能介于两者之间的另一种高性能聚酰胺.     

基于非手性邻苯酚胺衍生物的半醌Fe(III)络合物的镜面对称性破缺及其绝对构型关联

以2- 苯胺基-4,6- 二叔丁基苯酚(H₂L)和FeCl₂·4H₂O为原料制备了一对手性半醌Fe(III) 络合物Λ-mer-[Fe(L^ISQ)₃]和Δ-mer-[Fe(L^ISQ)₃] (L^ISQ: 2-苯亚胺基-4, 6-二叔丁基苯酚, mer: 经式构型), 通过单晶X射线衍射分析结合单晶压制片膜的固体圆二色(CD)光谱确定了该络合物的绝对构型, 在此基础上建立了此类半醌络合物[M(L^ISQ)₃] (M=Cr, Fe, Co)的惟手性金属中心绝对构型与固体CD光谱之间的关联. 此外, 还对10份合成的[Fe(L^ISQ)₃]的大宗产物粉末与单晶的固体CD谱进行了比对分析, 以及对1 份合成产物进行10 次重结晶的固体CD 光谱表征. 研究表明该化合物在结晶过程中发生了镜面对称性破缺(MSB), 对映体过量(ee) 值在15%-100%之间.     

乙炔和乙烯分子在Ge(001)表面吸附的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法和平板模型研究了乙炔和乙烯分子在Ge(001)表面的吸附构型和电子结构. 通过系统考察一系列可能存在的吸附方式, 结果表明, 在0.5 monolayer(ML)覆盖度时, 两种分子的di-σ吸附构型最为稳定; 在覆盖度为1.0 ML时的最稳定吸附方式是paired end-bridge构型. 能带结构分析结果可知, 吸附构型以及吸附分子的覆盖度均对Ge(001)表面带隙有较大影响, 其原因在于费米能级附近的能带主要来自表面二聚体的Ge原子, 它们与表面Ge原子的配位环境密切相关, 而后者又取决于分子的吸附方式和覆盖度. 对于相同的吸附方式, 乙烯和乙炔分子具有类似的吸附行为和电子结构. 此外, 还进一步与Si(001)表面的研究结果进行对比.     

Method and algorithm of obtaining the molecular intrinsic characteristic contours (MICCs) of organic molecules

The molecular intrinsic characteristic contour (MICC) is defined as the set of all the classical turning points of electron movement in a molecule. Studies on the MICCs of some medium organic molecules, such as dimethylether, acetone, and some homologues of alkanes, alkenes, and alkynes, as well as the electron density distributions on the MICCs, are shown for the first time. Results show that the MICC is an intrinsic approach to shape and size of a molecule. Unlike the van der Waals hard-sphere model, the MICC is a smooth contour, and it has a clear physical meaning. Detailed investigations on the cross-sections of MICCs have provided a kind of important information about atomic size changing in the process of forming molecules. Studies on electron density distribution on the MICC not only provide a new insight into molecular shape, but also show that the electron density distribution on the boundary surface relates closely with molecular properties and reactivities. For the homologues of alkanes, Rout(H), Dmin, and Dmax (the minimum and maximum of electron density on the MICC), all have very good linear relationships with minus of the molecular ionization potential. This work may serve as a basis for exploring a new reactivity indicator of chemical reactions and for studying molecular shape properties of large organic and biological molecules.     

The Pi‐Nature of Methyl Obtained by the Natural Bond Orbital Method: Orbital‐Based Rationalizations of Site‐Dependent Substitution Effects on Fine Color‐Tuning of Luminescence

Both C‐H bonding and antibonding (σ_CH and σ*_CH) of a methyl group would contribute to the highest occupied or lowest unoccupied molecular orbitals (HOMO or LUMO) in methylated derivatives of Ir(ppz)₂ 3 iq (ppz = 1‐phenylpyrazole and 3iq = isoquinoline‐3‐carboxylate). This is found by analysis of HOMO (or LUMO) formed by linear combination of bond orbitals using the natural bond orbital (NBO) method. The elevated level of HOMO (or LUMO) uniformly found for each methylated derivative, indicating the σ_CH‐destabilization outweighs the σ*_CH‐stabilization. To broaden the HOMO‐LUMO gap, methylation at a carbon having smaller contribution to HOMO and/or larger contribution to LUMO is suggested.     

三聚氰胺甲醛微球的制备及模板法构建聚谷氨酸基微胶囊

以分散聚合法制备低交联度三聚氰胺甲醛(MF)微球, 研究了pH和反应时间等对MF微球粒径、表面电位和溶解性的影响. 以MF微球为模板, 采用层层自组装法交替吸附聚谷氨酸(PGA)和壳聚糖(CS), 构建中空的PGA/CS微胶囊. 采用偏光显微镜、纳米粒度及电位分析仪、红外和透射电镜等进行表征. 结果表明, MF粒径及表面电位随pH值降低而减小, 在盐酸中的溶解性随反应时间延长而变差. 在自组装过程中, 微球表面电位呈正负交替变化, 表明以静电力为主要驱动力制得的空心微胶囊粒径均匀, 分散良好, 模型药物罗丹明可成功载入其中, 有望成为优良的水溶性药物载体.     

Determination of Stability Constants for Complexes of Ni(II) with Adenine and Guanine from Catalytic Linear Scan Voltammetric Currents

The catalytic effects of adenine and guanine on the reduction of Ni(II) at the hanging mercury drop electrode were used to study the formation of complexes in the bulk of aqueous solutions at 25 °C and ionic strength 0.2 M. Complexation data were obtained from an analysis of the kinetic (catalytic) pure limiting currents, according to a method proposed previously. Values of 3.70 and 3.17 were determined for the logarithms of the stability constants corresponding to the formation of 1 : 1 complexes between Ni(II) – aquo ion and the neutral form of adenine and guanine, respectively.