某些卤代吡啶振动光谱的计算

根据Green等对卤代吡啶振动光谱所进行的归属,本文对2,6-二氯、3,5-二氯、3,5-二溴、2,4,6-三氟和2,4,6-三氯等五个C_2类卤代吡啶分子第一次进行了简正坐标计算,计算了这些分子的简正振动频率及其势能分布,简正振动模式,并对每个分子得到一套价力场力常数。同时根据所计算的势能分布,从内坐标的角度,对各个基频振动进行了直观的、具体的指定.     

邻苯二甲酸二甲酯分子的密度泛函计算和振动光谱研究

测量了邻苯二甲酸二甲酯的拉曼和红外光谱。基于密度泛函理论,采用B3LYP混合泛函和6-311++G(d,p)基函数组,计算了分子的平衡构型和振动光谱。计算结果表明:分子结构参数的理论值与文献报道相符;各相关振动模的理论计算值与实验观测值较好吻合。利用简正振动分析方法得到了邻苯二甲酸二甲酯分子各简正振动的势能分布,并由此对分子的振动频率进行了全面归属。文中的实验研究和理论分析将有益于今后对该分子振动谱的进一步研究。     

亚已基硫脲分子的拉曼、红外光谱和简正振动分析

实验测量了亚乙基硫脲分子的拉曼和红外光谱, 用量子化学方法计算了分子的几何构型以及振动频率, 以实验频率为标准对分子内力场进行了标度, 采用简正振动分析方法得到了各振动频率的势能分布, 从而对亚乙基硫脲分子的振动频率归属做出了全面指认。     

2-巯基噻二唑的拉曼、红外光谱、DFT计算和简正振动分析

采用B3LYP混合泛函和6-311G基函数组,并对重原子和轻原子使用离散函数和极化函数,利用密度泛函理论计算了2-巯基噻二唑的分子振动频率。实验测量了2-巯基噻二唑分子的拉曼、红外光谱,以实验频率为标准对分子内力场进行了标度,采用简正振动分析方法得到了各振动模的势能分布,从而对该分子的振动频率归属做出了全面指认。     

3,4-二氯-1,2,5-噻二唑的结构及其振动光谱

实验测量了3,4-二氯-1,2,5-噻二唑分子4000～400 cm-1区域内的红外光谱和3700～100 cm-1范围内的拉曼光谱,使用密度泛函理论计算了分子的稳定结构和振动频率.以实验测定频率为标准采用简正振动分析方法得到了各振动谱带的总能量分布,从而对该分子的振动频率做出了全面归属.     

2-巯基-5-甲基-1, 3, 4-噻二唑分子的拉曼、红外光谱和简正振动分析

实验测量了2-巯基-5-甲基-1, 3, 4-噻二唑分子的拉曼和红外光谱, 采用B3LYP混合泛函和6-31+G(d, p)基函数组, 计算了该分子的最稳定构型和振动频率。以实验频率为标准采用简正振动分析方法得到了该分子各振动频率的势能分布, 从而对其振动频率归属做出了全面地指认。     

基于密度泛函理论的尼克酸分子振动光谱分析

实验测量了尼克酸分子的拉曼和红外光谱,用B3LYP混合泛函和cc-PVDZ基组计算了尼克酸分子的平衡构型、振动频率、拉曼和红外强度。采用GAR2PED程序对尼克酸分子进行了简正振动分析,依据所得势能分布对尼克酸分子的振动频率进行了理论归属,弥补了以往文献缺少对其振动模式贡献进行定量研究的不足,提供了更多的振动光谱信息。     

3,5-二甲氧基苯甲醇振动光谱的研究

实验测量了3,5-二甲氧基苯甲醇(L₁OH)分子的拉曼和红外光谱,运用密度泛函理论(DFT)采用B3LYP混合泛函和6-311G(d, p)基函数组,计算了该分子的平衡构型和振动频率。结果表明：理论计算出的振动频率值和实验观测值吻合得较好。同时采用简正振动分析方法得到了各振动频率的势能分布(PED),从而对L₁OH分子的振动频率归属做出了全面指认。已有文献中还未见有对L₁OH分子振动光谱研究的报道。     

乙酰苯胺分子的拉曼、红外光谱和简正振动分析

分别在3 500～50和3 500～600 cm-1范围内实验测量了乙酰苯胺(ACN)分子的拉曼和红外光谱。运用密度泛函理论(DFT)采用B3LYP 混合泛函和6-311G(d, p)基函数组,计算了该分子的平衡构型和振动频率。结果表明：理论计算的分子最优化构型参数与以往文献报道的实验数据吻合,优于以往由6-31G(d)基函数组计算得到的参数;理论计算的振动频率值和本实验的观测值吻合得较好。运用简正振动分析方法得到了ACN 分子各振动频率的势能分布(PED),对ACN 分子的振动频率归属做出了全面、准确指认。     

3-氨基-2,5-二氯苯甲酸振动光谱的密度泛函研究

为了本质地把握3-氨基-2,5-二氯苯甲酸(3A2,5DBA)的振动光谱和结构间的关系,在HF和B3LYP水平上利用6-311G(d,p)基组对3A2,5DBA进行了结构优化和振动频率的计算,得到了3A2,5DBA的结构信息和全部45个简正振动模式.通过与苯甲酸的结构参数以及相关文献数据的对比,发现B3LYP/6-311G(d,p)方法较HF/6-311G(d,p)方法能给出更加合理的结果.考虑到计算模拟分子和实验测量样品间的差异,对计算所得到的频率进行了合理的标度修正.在B3LYP/6-311G(d,p)方法下,对波数小于800cm-1的振动频率,标度因子取1.001 3,而波数大于800 cm-1的标度因子取0.961 3.借助Gaussian View程序包对所计算得到的振动模式进行了高精度指认,对3A2,5DBA的主要官能团及取代基团进行了振动分析.通过和实验测量的FTIR数据的比对,发现经标度修正后的计算结果和实验测量符合的很好.同时结合相关的文献报道,表明所做的振动指认和振动分析是合理的.     

对巯基苯胺分子构象和拉曼光谱的密度泛函理论研究

本文采用密度泛函方法B3LYP/6-311+G**计算了对巯基苯胺分子(PATP)的平衡结构和振动拉曼光谱。结果表明该分子有两个稳定构象,反式构象能更低。利用振动模分析所得的势能分布我们对该分子振动基频进行了归属,并计算了低能构象的标度振动频率,其结果与实验值相吻合。     

邻苯二甲酸酐分子振动光谱的实验和理论研究

分别在3500~100和3500~500cm-1范围内测量了邻苯二甲酸酐分子的拉曼和红外实验光谱,同时利用密度泛函理论中的B3LYP混合泛函方法和6-311G(d,p)基函数组,计算了该分子的平衡构型和振动频率,及其拉曼和红外光谱强度,结果表明:理论计算和实验结果较好的符合。最后采用简正振动分析方法得到了各振动模的能量分布,从而对该分子的振动频率归属做出了全面指认。     

尿素、硫尿和硒尿系列分子的正则坐标分析

本文用一般价力场计算了尿素、硫尿和硒尿的面内和面外振动力常数,频率的计算值与实验值符合很好。同时对全部简正振动进行了归属,并给出了尿素分子的振动模式。     

柠檬酸分子振动光谱研究

实验测量了柠檬酸分子的拉曼与红外光谱,利用密度泛函B3LYP方法和6-311G(d,p)基函数组,计算了柠檬酸分子的平衡构型、振动频率、拉曼和红外强度,并利用GAR2PED程序得到了各振动模的势能分布,从而对其振动频率归属做出了全面指认。同时分析了分子间的氢键对光谱的影响。     

哈尔满碱分子光谱的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论(Density Functional Theory,DFT),在M062X/6-31g(d)水平上,对哈尔满碱分子结构进行结构优化,计算其振动频率,获得该分子的红外光谱,利用势能函数分布(Potential energy distribution,PED)结合VEDA4软件对哈尔满碱分子的红外光谱简正振动模式进行了指认.采用含时密度泛函理论(Time-dependent density functional theory,TDDFT)计算了该分子在不同溶剂条件下的吸收光谱和激发态.将理论计算的红外光谱和紫外光谱与实验值进行对比分析,对哈尔满碱分子的激发态进行了分析计算,讨论了哈尔满碱分子的前线分子轨道和分子静电势.为哈尔满碱分子的光谱检测技术及电子结构分析提供参考.     

Si_3分子基态(X~1A_1)的结构与分析势能函数

应用群论及原子分子反应静力学方法推导Si分子的电子态及其离解极限,在B3P86/CC-PVTZ水平上,对Si3分子基态进行优化计算,得出Si3基态的单重态能量最低,其稳定构性为的C2V构型,平衡核间距Re=0.2176nm、∠213=79.7°,能量为-869.2057a.u..同时计算出基态的简正振动频率:对称伸缩振动频率ν(B2)=547.6446cm-1,弯曲振动频率ν(A1)=185.6100cm-1和反对称伸缩振动频率ν(A1)=559.6090cm-1.在此基础上,使用多体项展式理论方法,导出了基态Si3分子的全空间解析势能函数,该势能函数准确再现了Si3(C2V)平衡结构.     

反,反-和顺,反-2,4-己二烯的简正振动分析

为研究聚乙炔(PA)的分子结构及振动光谱,对反,反-2,4-己二烯(TTHF)和顺,反-2,4-己二烯(CTHE)进行了红外(IR)和拉曼(Raman)光谱的检测和简正振动分析。主要结果如下: (1) TTHE的C_2h分子对称性,导致真观测谱带严格遵守IR-Raman相互排斥规则。而CTHE的分子不对称性,使其并无此现象发生。(2) TTHE和CTHE的简正振动分析都得到了42个非零的计算频率,这是符合3N-6规则的。(3) 计算所得TTHE和CTHE的位能分布值,与我们听做的经验指认吻合得较好。伹TTHE和CTHE的大部分骨架的简正振动模式都是由多个经验模式的贡献,这表明了平面和共轭结构所造成的骨架振动的复杂性。(4) 对TTHE和CTHE进行力场精化,所得计算频率与观测值的平均绝对偏差为14cm~(-1),平均相对偏差为1.8%。     

多原子分子简正振动频率的量化计算

针对较大分子振动频率的量化计算,提出了一个节省计算成本的方法.含N个原子的分子的振动频率的计算通常需要计算3N维势能超曲面及其二阶导数构成的Hessian矩阵,然后解其特征方程得到全部简正振动模式的振动频率.N越大,计算成本越大.本文提出,针对那些由平衡结构和对称性就能完全确定的振动模式,可以逐个计算其振动频率.当仅考虑一个振动模式时,3N维的Hessian矩阵的计算转化为一维的势能曲线的计算.基于简谐振子近似推导单一振动模式下分子势能曲线的表达式,接着量化计算势能曲线,将势能曲线拟合到表达式中以获得振动频率.相比计算3N维势能超曲面及其二阶导数的Hessian矩阵,仅计算一维势能曲线而节省下来的计算资源可以允许选择更高级别的计算方法和采用更为完备的基组,提高计算的精度.本文首先以计算水分子的B₂振动模式的振动频率为例,说明了这种方法的可行性.接着将这种方法应用到SF₆分子中.多参考组态相互作用(MRCI)方法是计算电子相关能的有效方法,本文采用MRCI/6-311G~*基组分别计算了SF₆的A_1g...     

苯甲酸分子表面增强拉曼光谱的密度泛函理论研究

基于密度泛函理论,利用量子化学软件,在B3LYP/6-311G**(C,H,S)/Lanl2dz(Ag)水平上对苯甲酸(Benzoic Acid,C7H6O2,BA)进行几何优化,得到BA与Ag原子和Ag离子结合,即C7H5O2-Ag和C7H5O2Ag的平衡构型,在此基础上得到了两种形态的计算拉曼谱图,并和其他文献值进行比较,其中C7H5O2Ag的计算结果与文献中的BA表面增强拉曼光谱的实验值符合得较好。同时采用简正振动分析方法得到其势能分布,从而对其简正振动模式进行了全面归属。     

SiO2分子的基态(X1A1)结构与分析势能函数

应用群论及原子分子反应静力学方法推导了SiO2分子的电子态及其离解极限,采用B3P86方法,在6-311G**水平上,优化出SiO2基态分子稳定构型为单重态的C2V构型,其平衡核间距Re=RSi-O=0.1587 nm,∠OSiO=111.2°,能量为-440.4392 a.u..同时计算出基态的简正振动频率:对称伸缩振动频率v(B2)=945.4cm-1,弯曲振动频率v(A1)=273.5 cm-1和反对称伸缩振动频率v(A1)=1362.9cm-1.在此基础上,使用多体项展式理论方法,导出了基态SiO2分子的全空间解析势能函数,该势能函数准确再现了SiO2(C2V)平衡结构.