左旋尤利沙星电子结构及ECD谱的理论研究

采用DFT及TD-DFT方法在B3LYP/6-311+-G**水平对左旋尤利沙星的电子结构及ECD谱进行了理论研究.研究发现,环A、环B、环C及羰基之间共轭,成刚性平面结构.电子密度拓扑分析发现,H(23)与O(19)之间存在分子内氢键;水溶液中,分子内氢键作用加强,键长缩短为0.1624 nm,键鞍点电荷密度增加为0.0581 a.u..理论研究获得的ECD谱与实验谱基本吻合.水溶液中,左旋尤利沙星在244nm处存在负性康登效应,在253、278、333 nm处存在正性康登效应.轨道成份分析显示,电子跃迁所涉及的轨道均为π轨道;因此,所有的康登效应均由π→π*荷移跃迁引起.这些结论对于深入理解尤利沙星的电子结构和手性光学性质具有一定的意义.     

联萘基-芘衍生物结构和ECD光谱性质的理论研究

采用密度泛函理论方法研究s-联萘基-芘分子结构、联萘二面角、能隙、电子的圆二色(electronic circular dichroism, ECD)光谱等性质,系统考察其溶剂效应和取代基效应.研究发现,在苯、四氯化碳、氯仿、环己烷和水五种溶剂中,s-联萘基-芘分子的结构和ECD光谱等性质均相似.然而,在氯基、甲基、羟基、甲氧基和苯基五种取代基中,苯基取代基可以调节s-联萘基-芘分子的结构和ECD光谱等性质.     

S-酮洛芬电子结构及手性光谱性质的理论研究

采用DFT及TD-DFT方法在B3LYP/6-311++G**水平对S-酮洛芬电子结构及手性光学性质进行了理论研究. 研究发现,羰基与两个苯环发生共轭;由于C(20)与C(11)上H原子之间存在空间位阻,羰基与环A及环B之间均存在一定的二面角. VCD谱中,标题化合物在1216和1712 cm-1处存在负性康登效应;在733、1803、1465和3751 cm-1处存在正性康登效应. C(14)=O(21)和C(4)=O(5)伸缩振动的空间方向相反,在VCD谱上的康登效应符号也刚好相反. 甲醇溶液中,S-酮洛芬在214、334 nm处存在负性康登效应,在226、274 nm处存在正性康登效应. 214和226 nm、274和334 nm处的电子转移方向分别相反,在ECD谱上呈现出符号相反的康登效应.     

S-酮洛芬电子结构及手性光谱性质的理论研究

采用DFT及TD-DFT方法在B3LYP/6-311++G**水平对S-酮洛芬电子结构及手性光学性质进行了理论研究.研究发现,羰基与两个苯环发生共轭;由于C（20）与C（11）上H原子之间存在空间位阻,羰基与环A及环B之间均存在一定的二面角.VCD谱中,标题化合物在1216和1712 cm^-1处存在负性康登效应;在733、1803、1465和3751 cm^-1处存在正性康登效应.C（14）=O（21）和C（4）=O（5）伸缩振动的空间方向相反,在VCD谱上的康登效应符号也刚好相反.甲醇溶液中,S-酮洛芬在214、334 nm处存在负性康登效应,在226、274 nm处存在正性康登效应.214和226 nm、274和334 nm处的电子转移方向分别相反,在ECD谱上呈现出符号相反的康登效应.     

NpFn分子结构与电子结构的理论研究

运用杂化密度泛函(B3LYP)方法,对NpFn(n=3~6)的分子结构特性进行了系统地研究.优化得到了各分子的平衡几何构型,计算了分子的振动频率,并进行了态密度和自然键价轨道(NBO)分析.讨论了不同芯电子相对论有效原子芯势(RECP)对计算结果的影响,分析了NpFn分子的成键,发现随着与Np结合的F原子数目增加,Np原子的5f与F原子的2p轨道能逐渐接近,成键依次增强,键长呈现出收缩的趋势.目前的计算结果与可行的理论和实验符合较好.     

L-苏氨酸卟啉锌配合物结构及ECD的谱理论研究

采用密度泛函理论方法和极化连续介质模型,对L-苏氨酸卟啉锌的基态几何构型进行了优化;以优化得到的稳定构型为基础,采用含时密度泛函理论进行了电子圆二色谱研究.计算获得ECD谱带形与实验谱基本吻合. 通过对有关跃迁性质的分析对实验谱进行了理论解析.     

SbI3和BiI3分子的电子结构和振动谱的密度泛函理论研究

应用密度泛函ＡＤＦ方法对含有重金属元素的ＳｂＩ３和ＢｉＩ３分子的电子结构和振动谱进行理论计算研究。结果表明,振动谱的理论计算值,分子体系的动能和原子电荷布居数均受到基组相关能的影响。并且振动谱的频率和吸收强度的计算值与实验报道的结果相吻合。     

L-苏氨酸卟啉锌配合物结构及ECD的谱理论研究

采用密度泛函理论方法和极化连续介质模型,对L-苏氨酸卟啉锌的基态几何构型进行了优化;以优化得到的稳定构型为基础,采用含时密度泛函理论进行了电子圆二色谱研究.计算获得ECD谱带形与实验谱基本吻合. 通过对有关跃迁性质的分析对实验谱进行了理论解析.     

金属铅电子结构和声子谱的第一性原理计算

采用LDA的平面波赝势和密度泛函微扰理论(DFPT)方法计算了铅的晶体结构,电子能带,声子能量,并与实验数据进行了详细的比对.通过对电子结构的分析,发现铅没有宏观磁矩表现,电子能带在费米面处存在相交,说明铅具有强的金属性.发现在高对称q点附近,声子结构的计算与实验数据符合很好,而在对称性较低的X点附近,计算结果偏大于实验数据,导致了声子态密度计算结果"频移"现象的发生.结果表明,采用LDA的平面波赝势方法和DFPT方法计算铅的电子结构和声子能量切实可行,计算结果可靠.     

BrCl分子近域轨道的电子动量谱学研究

Bromochlorodifluoromethane(CF2BrCl),also knownasHalon1211inindustry,isamainagent widelyusedforfiresuppressionapplicationsandhas receivedconsiderableattentionbecauseofitspotential forstratosphericozonedepletion[1,2].Thedetailed informationonpropertiesofCF2BrClmoleculesuchas ionizationpotential,chemicalbondingcharacterand electrondensitydistributionofmolecularorbitals,especiallyofthefrontiermolecularorbitals,isbelieved tobeimportantforchemicalreactionandpossible molecularrecognitionaccordingt…     

氧空位浓度对ZnO电子结构和吸收光谱影响的研究

目前,氧空位对ZnO形成杂质能级的研究结果存在相反的结论,深杂质能级和浅杂质能级两种实验结果均有文献报道,并且,在实验中高温加热的条件下,氧空位体系ZnO中导带自由电子增加的来源认识不足.为了解决此问题,本文采用密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法,建立了纯的与两种不同氧空位浓度ZnO超胞模型,分别对模型进行了几何结构优化、态密度分布、能带分布、布居值和差分电荷密度的计算.结果表明,氧空位浓度越大,系统能量越上升、稳定性越下降、形成能越高、氧空位越难、导带越向低能方向移动、电子跃迁宽度越减小、吸收光谱越红移.这对设计制备新型氧空位ZnO体系光学器件有一定的理论指导作用.     

Ga掺杂ZnO电子结构和吸收光谱的第一性原理研究

采用第一性原理的平面波赝势方法和广义梯度近似,研究了纤锌矿ZnO掺杂Ga前后的电子结构和光学性质.计算结果表明,ZnO中引入杂质Ga后,导带底主要由Ga4s态和Zn4s态构成,并且Ga4s态跨过费米能级,形成n型半导体.计算得到电子浓度为2.42×10~(21)cm~(-3),掺Ga有效提高了ZnO的载流子浓度.同时ZnO掺Ga后,ZnO的光学带隙从3.47 eV展宽为4.25 eV,并且在可见光区几乎无吸收,是理想的透明导电材料.     

P_6团簇结构与稳定性的理论研究

采用量子化学HF,B3LYP和MP2方法,选用6-31G*,6-311G*,cc-pVDZ和cc-pVTZ基组,对P6团簇的8种异构体进行了优化,并对它们的几何构型、稳定性、电子结构和振动频率进行了讨论,比较P6团簇各种异构体的稳定性以及导电性.研究表明:根据异构体的相对能量,P6异构体最稳定的构型c具有C2v对称性,而最不稳定的构型h具有D3h对称性,不同方法和基组所得到的稳定性大小基本一致,并且得到结构g的导电性最好.     

卤素氟化物ClFO3的结构与性能的理论研究

卤素氟化物是一类反应活性很强的物质,在诸多领域有重要应用。本文采用量子化学密度泛函理论（DFT）B3LYP/6-31G(2df)方法,对卤素氟化物ClFO3的七种异构体进行了几何优化和振动频率分析,结果表明它们均对应于势能面上的稳定构型。这七种异构体中,Cl原子作为中心原子,与1个F原子和3个O原子直接成键形成的分子结构能量最低,为最稳定结构。根据统计热力学原理,计算了标题物的标准热力学函数,包括摩尔热容（Cop,m）、摩尔熵（Som）和摩尔焓（Hom）。理论计算所得结构参数和与热力学函数均与文献报道的实验值相符,说明了所用理论方法的可靠性。借助于原子化反应和生成反应计算了其生成焓及其与甲烷和水反应的热效应。在DFT优化分子结构的基础上,采用力场方法得到ClFO3的最可能堆积方式属于Pbca空间群,进一步采用DFT GGA-RPBE方法优化其晶体结构,并计算能带结构和态密度,发现其带隙较宽（4.61eV）,表明其具有较好的稳定性。在Fermi能级附近,ClFO3晶体中的导带主要来自于O和F原子的2p轨道的贡献,而价带主要来自于Cl原子的2p轨道的贡献。     

含苯丙氨酸席夫碱结构姜黄素衍生物的量化模拟

采用量子化学密度泛函理论在B3LYP/6-311G**水平对标题化合物可能存在的A、B、C三类互变异构体进行全优化,采用AIM 2000程序包计算了分子内氢键及相应的成键临界点电荷密度和关键原子的电荷;在计算的基础上,分析了异构体几何构型、相对稳定性和电荷分布,讨论分子内质子转移的难易程度. 采用含时密度泛函理论在相同水平上对其进行了电子吸收光谱研究. 为模拟真实条件,计算还考虑了水溶液对电子结构和光谱性质的影响. 研究结果表明：烯胺式B为最稳定结构,三个异构体稳定性为BAC. A、B、C的λmax均来源于     

含苯丙氨酸席夫碱结构姜黄素衍生物的量化模拟

采用量子化学密度泛函理论在B3LYP/6-311G**水平对标题化合物可能存在的A、B、C三类互变异构体进行全优化,采用AIM 2000程序包计算了分子内氢键及相应的成键临界点电荷密度和关键原子的电荷;在计算的基础上,分析了异构体几何构型、相对稳定性和电荷分布,讨论分子内质子转移的难易程度. 采用含时密度泛函理论在相同水平上对其进行了电子吸收光谱研究. 为模拟真实条件,计算还考虑了水溶液对电子结构和光谱性质的影响. 研究结果表明：烯胺式B为最稳定结构,三个异构体稳定性为BAC. A、B、C的λmax均来源于     

Mn高掺杂浓度对ZnO禁带宽度和吸收光谱影响的第一性原理研究

采用密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法, 建立了未掺杂与不同浓度的Mn原子取代Zn原子的三种Zn_1-xMn_xO超胞模型, 分别对模型进行了几何结构优化、态密度分布、能带分布和吸收光谱的计算. 结果表明: 电子非自旋极化处理的条件下, Mn掺杂浓度越小, ZnO形成能越小, 掺杂越容易, 晶体结构越稳定; Mn的掺入使得ZnO体系的杂质能带和导带发生简并化, 并且导带底和价带底同时向低能方向移动, 掺杂后的导带比价带下降得少导致禁带宽度变宽, ZnO吸收光谱明显出现蓝移现象, 计算结果和实验结果相一致. 同时, 电子自旋极化处理的条件下, 体系有磁性, 吸收光谱发生红移现象. 计算结果与相关实验结果相符合.     

卤素氟化物ClFO3的结构与性能的理论研究

卤素氟化物是一类反应活性很强的物质,在诸多领域有重要应用。本文采用量子化学密度泛函理论（DFT）B3LYP/6-31G(2df)方法,对卤素氟化物ClFO3的七种异构体进行了几何优化和振动频率分析,结果表明它们均对应于势能面上的稳定构型。这七种异构体中,Cl原子作为中心原子,与1个F原子和3个O原子直接成键形成的分子结构能量最低,为最稳定结构。根据统计热力学原理,计算了标题物的标准热力学函数,包括摩尔热容（Cop,m）、摩尔熵（Som）和摩尔焓（Hom）。理论计算所得结构参数和与热力学函数均与文献报道的实验值相符,说明了所用理论方法的可靠性。借助于原子化反应和生成反应计算了其生成焓及其与甲烷和水反应的热效应。在DFT优化分子结构的基础上,采用力场方法得到ClFO3的最可能堆积方式属于Pbca空间群,进一步采用DFT GGA-RPBE方法优化其晶体结构,并计算能带结构和态密度,发现其带隙较宽（4.61eV）,表明其具有较好的稳定性。在Fermi能级附近,ClFO3晶体中的导带主要来自于O和F原子的2p轨道的贡献,而价带主要来自于Cl原子的2p轨道的贡献。