具有D6h对称性的C36碱土金属衍生物电子结构的密度泛函研究

For discussing the influence of Be、Mg、Cain C₃₆,we have used B3LYP 6-31G^* level method to investigate theequilibrium geometries of Be@C₃₆、Mg@C₃₆ 、Ca@C₃₆,thecharacteristics of geometric structure and electronic struc ture ar e discussed;In thispaper, we also analyse its molecular orbitals and bonding properties.     

具有D_(6h)对称性的C_(36)碱土金属衍生物电子结构的密度泛函研究

运用密度泛函方法,在Ｂ３ＬＹＰ／６－３１Ｇ水平上对Ｂｅ＠ Ｃ３６、Ｍｇ＠ Ｃ３６、Ｃａ＠ Ｃ３６分子进行构型全优化,分析了不同碱土内嵌原子对其几何结构、电子结构、稳定性等性质的影响,进而讨论碱土金属原子的嵌入对Ｃ３６笼的稳定性的影响,并得到其稳定性规律。     

Nb@C_(36)结构和性能的密度泛函研究

用密度泛函方法,采用GGA/PW91方法对具有D6h对称性的C36及其衍生物Nb@C36进行结构优化和性能计算,探讨Nb@C36稳定构型;存在的可能性及稳定性;以及Nb掺杂对C36结构及性能的影响.结果表明,Nb位于C36主轴上偏离中心0.1 nm时,Nb@C36能量最低,结构最稳定;Nb掺杂引起笼的局部畸变,但Nb@C36仍保持完整笼型结构.Nb@C36稳定性较C36有所提高,具有存在的可能性.Nb原子嵌入C36使其禁带宽度略有减小,导电性及化学反应活性有所提高;费米能级下降,但仍处于禁带之间,二者均属半导体性质的材料.C36结构及性能的变化与Nb所处的位置及Nb与C36笼之间的电子迁移有关.     

电子传输材料噻二唑衍生物的密度泛函研究

用密度泛函B3LYP方法对7种3-(3'-吡啶基)-6-芳基-1,2,4-三唑并[3,4-b]-1,3,4-噻二唑分子进行全优化, 所有化合物都是平面分子. 计算了分子的垂直电子亲和势(VEA)、绝热电子亲和势(AEA)、分子内重组能以及绝对硬度等相关能量, 结果显示化合物的HOMO 与LUMO能级可通过连接不同取代基进行调节, 变化幅度为0.346～1.10 eV. 分子内重组能证实3-(4'-氰基-3'-吡啶基)-6-芳基-1,2,4-三唑并[3,4-b]-1,3,4-噻二唑是很有前途的电子传输材料, 不同取代基所对应的化合物分子内重组能也不同. 绝对硬度数据与分子内重组能都表明, 化合物E, G难于传输电子. 用TDDFT方法计算了化合物A, B和C的吸收光谱, 与实验值相比, 最大吸收峰的差值在3～10 nm之间.     

C36二聚体的结构和稳定性的理论研究

用密度泛函理论(DFT)B3LYP方法,在3-21G水平上系统研究了C~3~6二聚体(C~3~6)~2的可能的稳定结构及其稳定性。结果表明,两个C~3~6的腰带六元环面对面以两根C－C键连接具有D~2~h对称性的结构的能量最低。在所研究的二聚体(C~3~6)~2中,C~3~6笼间键长在0.151～0.169nm之间,表明C~3~6单体间均以共价键结合。(C~3~6)~2的稳定性以及笼间键长与成键原子的位置密切相关。本文还给出了计算所得的电子结构,并讨论了其对(C~3~6)~2性质的影响。     

C36衍生物C36H12和C36X12簇分子的理论研究

采用从虎ＨＦ／ＳＴＯ－３Ｇ方法,对３６及其衍生物Ｃ３６Ｈ１２和Ｃ３６Ｘ１２（Ｘ＝Ｆ,Ｃｌ,Ｂｒ,Ｉ）进行计算研究,讨论了Ｃ３６Ｈ１２和Ｃ３６Ｘ１２簇分子几何结构随卤素Ｘ原子序数变化的规律,分子的稳定性及电荷转移情况,结果表明,Ｃ３６Ｈ１２和Ｃ３６Ｆ１２在所有簇分子中是较为稳定的。     

金属富勒烯Y＠C36结构和性能的密度泛函研究

采用Cerius 2中的GGA/PW91密度泛函方法对具有D6h对称性的C36及其衍生物Y＠C36进行结构全优化, 系统地分析了Y在C36笼内不同占位时系统的能量及稳定性等, 并在同一方法下对结构全优化后的C36和Y＠C36进行了能量、能级、态密度及光学性能分析, 研究了Y原子的嵌入对C36结构和性能的影响.     

给、吸电子基团对芳香共轭体系电子结构影响的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论,在B3LYP／6—31G^＊方法水平上对8个连接有给、吸电子基团的芳香共轭体系的稳定性、偶极矩、静电荷分布和前线轨道能级进行了研究,并采用TD／DFT方法进一步研究了它们的电子光谱．结果表明a-1,b-1,c-1和d-2分子比它们的同分异构体要稳定;对于苯、呋喃、吡咯与乙烯形成的共轭体系,吸电子基团连接在乙烯一端,给电子基团连接在芳香环上使体系的偶极距增强,而吡啶则相反;前线轨道能级差较小的是吸电子基团连接在芳香环一端的体系,相应的分子最大吸收波长也较大．     

亚甲基富勒烯衍生物[6，6]-苯基-C61丁酸甲酯的密度泛函研究

运用密度泛函理论和含时密度泛函理论研究了亚甲基富勒烯衍生物[6.6]-苯基-C61丁酸甲酯(PCBM)的几种物理化学性质,包括几何结构、电子结构、电荷布居与成键,以及IR、Raman和电子吸收光谱.自然键轨道方法的结果表明,大约有0.11个电子通过成键由分子的一部分苯基和丁酸甲酯基团(电子给体)转移到富勒烯笼(电子受体).最强的IR和Raman谱峰来自于不同的振动模式,分别位于1773和1492 cm-1处.计算的各向同性极化率、极化率各向异性不变量以及超极化率分别是577.7、96.9、-22.8 a.u..基于含时密度泛函理论计算并分析了PCBM的电子吸收谱,在349 nm处的吸收峰与实验结果符合很好.     

富勒烯C70及Sc3N@C70的密度泛函理论研究

在混合密度泛函B3LYP理论下,用6-31G*基函数对富勒烯C70、它的阴离子及内掺Sc3N富勒烯Sc3N@C70两种同分异构体的几何结构和电子结构进行了研究。计算结果表明,在C70的两种异构体中,满足五元环分离规则(IPR)的C70(D5h)稳定,C70q-(#7854)(q=4,6)比C70q-(D5h)稳定;在Sc3N@C70两种异构体中有三对两两相邻五元环的Sc3N@C70(#7854)稳定,C70(#7854)易于形成富勒烯金属包合物。     

噻吩衍生物电子结构的DFT研究

采用B3LYP方法在6-31G^*水平上优化了12种α位取代噻吩衍生物的几何构型，采用TD-DFT方法计算了它们的前线轨道能级和电子光谱．结果表明，a，f和1分子比它们的同分异构体要稳定；噻吩衍生物与苯、吡啶相比，也具有很好的共轭性；随着分子中所连接基团数目的增多，特别是-CN的增加，分子的偶极距增大，前线轨道能级差减小，分子的最大吸收波长发生红移；对于具有相同共轭链的同分异构体，c，g，k分子的偶极距较大，而前线轨道能级差最小的分别为b，e，1分子，相应的最大吸收波长也较大．这些结论对分子设计具有重要的指导意义．     

C_nSi(n=35,36)的理论研究

利用量子化学从头计算方法研究了ＣｎＳｉ（ｎ ＝３５,３６） 的各种可能的几何构型－ 结果表明：Ｃ３５Ｓｉ 为硅取代碳笼（Ｆｕｌｌｅｒｅｎｅｓ）Ｃ３６ 中一个碳原子而形成的骨架硅杂碳笼,Ｃ３５Ｓｉ 比Ｃ３６ 有较低的稳定性和较高的化学活性．Ｃ３６Ｓｉ 有２ 种结构：（Ⅰ） 为外接型,（ Ⅱ） 缺位（ｈｏｌｅｄｅｆｅｃｔ） 即Ｓｉ 四连接型－ 计算结果表明,对Ｃ３６Ｓｉ,外接硅型化合物更稳定,即模型（ Ⅰ） 为主要成分,而且Ｃ３６Ｓｉ 最稳定构型是由Ｃ３６最稳定构型外接硅形成－ 计算结果与实验结果一致．     

2,3-二硫苄基-6,7-二(2-氰基乙硫基)四硫富瓦烯的合成及其性质研究

设计合成了2,3-二硫苄基-6,7-二(2-氰基乙硫基)四硫富瓦烯. 以UV-Vis, ¹H NMR, IR, MS和元素分析进行了表征, 测定了产物的循环伏安图. 运用Gaussian 98量子化学程序包, 采用密度泛函 (DFT) 的方法, 在B3LYP/6-31G(d) 水平上对分子的几何构型进行了优化. 计算结果表明, 由于取代基的引入使体系的HOMO能量降低, 分子趋于稳定, 这与分子的设计是一致的.     

9-（4，5-二硫甲基-1，3-二硫杂环戊烯-2甲叉基）蒽-10（9H）-酮的合成及量子化学计算

设计合成了一种新的具有D-π-A结构的有机分子,9-（4,5-二硫甲基-1,3- 二硫杂环戊烯-2-甲叉基）蒽-10（9H）-酮（C_(19)H_(14)OS_4）。以~1H NMR, FTIR,元素分析和UV-vis进行了表征。运用Gaussian 98量子化学程序包,采用 B3LYP密度泛函（DFT）的方法,在6-31G（d）水平上对分子的几何构型进行了优化 ,在优化的基础上用TDDFT的方法计算了化合物的电了防染印花谱,计算值与实验 值基本吻合,用TDHF的方法计算了它的二阶非线性光学系数,与蒽醌相比,其第一 超给化率β较大,为12.03 * 10~(-30)esu。     

给、吸电子基团对吡嗪衍生物电子结构影响的DFT研究

采用B3LYP方法在6—31G^#基组水平上优化了对位取代吡嗪衍生物的几何构型，利用TD—DFT方法计算了它们的前线分子轨道能级和电子光谱．结果表明，带有给、吸电子基团对吡嗪衍生物与苯、吡啶相比，也具有很好的共轭性；随着分子共轭链的增长，分子的偶极矩增大，前线分子轨道能级差减小，最大吸收波长发生红移．对于具有相同共轭链的同分异构体，推电子基团与具有给电子性质的共轭链相连，则分子的电荷转移明显，导致偶极矩增大，前线分子轨道能级间的电子跃迁更容易；吸电子基团与具有给电子性质的共轭链相连，情况正好相反，这些结果对分子设计有重要意义。     

秋水仙碱立体异构体电子结构及圆二色谱性质的理论研究

采用量子化学密度泛函理论(DFT)在B3LYP/6-311++G二水平上对秋水仙碱四个立体异构体分子几何构型进行了优化,在优化的基础上进行了振动圆二色谱(VCD),紫外-可见光谱(UV-Vis)和电子圆二色谱(ECD)研究.为模拟真实条件,以水为溶剂,计算其对分子电子结构和光谱性质的影响.研究结果表明:秋水仙碱四个立体...