氢键的量子化学研究(Ⅰ) 氢键类型和强度的量子化学指标

X和HY形成的氢键体系XHY,可能存在着共价形氢键X_…H-Y或离子型氢键[X-H]_…~+Y~-.区分这两种电荷的分布,量子化学计算尚有不确切之处,且对于分子内氢键的情况,无法划分XH和Y.此外,对于共价型氢键复合物还有一个稳定性问题也需要用适当的量子化学方法来衡量.     

HCN及其氢加成物分子间氢键问题的量子化学研究

采用量子化学(MNDO、CNDO/2)方法,探讨了HCN、H_2CNH和H_3CNH_2分子间的N…H-C氢键的构成。计算表明:HCN-HCN分子间氢键作用较强,支持了实验结果。HCN及其氢加成物H_2CNH、H_3CNH_2等分子间的氢键作用依次减弱,其随C≡N、C=N、C-N的差异而变化,碳氮链中氮原子的作用是构成N…H-C型氢键的一个决定性因素。     

电荷转移复合物的量子化学研究(1)列—1,3,5-三硝基苯与对位取代苯酚钾系

用CNDO/2法对1,3,5-三硝基苯与苯酚钾系列的电荷转移复合物作了研究以解释该系列稳定性的实验规律并探讨其稳定构型。在溶液中形成电荷转移复合物联系着不少生命过程,故颇受研究者重视。例如Wallwork利用X-光数据讨论了三硝基苯与一些芳烃生成的复合物的构型。仅能在溶液中存在的复合物则宜用量子化学法,例如严继民等用EHMO法计算苯与四氰乙烯生成的复合物以研究其构型。     

配体结构对钌(Ⅱ)联吡啶配合物的电子结构的影响

本文用CNDO/2方法计算获得了钌(Ⅱ)联吡啶配合物［Ru(bpy)₂(LL)］²⁺的电子结构参数(其中LL为二齿螯合配体，2-(3-硝基苯基)吡啶阴离子，3-甲基-5-(2′-吡啶基)-1，2，4-三唑阴离子，5，5′-二甲基-2，2′-二-1，3，4-硫代吡咯，2，3-二(2-吡啶基)喹喔啉，邻苯醌二亚胺，邻苯醌。讨论了配体LL的结构对该系列配合物的电子结构、光谱和电化学性能的影响。计算结果与实验结果相吻合，体现的规律性也是一致的。     

钒的羰基化合物V(CO)_n的电子结构研究

用限制性的CNDO/2法研究具有开壳层结构V(CO)_x(n=1～6)的各种构型和轨道.给出轨道能级相关图,阐明了各种构型的关系及稳定性.     

钌(Ⅱ)的氮杂环配体配合物的CNDO/2理论研究

本文运用CNDO/2方法经SCF计算获得了钌(Ⅱ)配合物Ru(L)₃²⁺(其中L=bpy, bpm和bpz)，分别是2，2′-联吡啶，2，2′- 联嘧啶，2，2′- 联吡嗪)和Ru(bpy)₂(bqdi)²⁺(其中bqdi是邻二亚胺苯醌)的电子结构参数，并且从电子微观结构层次研究了它们的结构—性能关系。计算结果与实验事实相吻合。     

某些苯二醛类双Schiff碱及其双铜(Ⅱ)配合物研究

用2-甲氧基-5-氯-1,3-苯二甲醛与含有不同取代基团X的邻氨基酚缩合,合成了一系列双Schiff碱L-X(X=OMe,diMe,Me,t-Bu,H,Cl,NO_2),它们与乙酸铜(Ⅱ)作用生成了一系列的双核配合物Cu_2L-X(OEt).用红外、紫外、磁天平、顺磁共振等手段对配合物进行了表征,并通过量化计算(CNDO/2法)探讨了配合物的成键性质。研究结果表明,该类配合物是一个较大的共轭体系,配合物中Cu(Ⅱ).Cu(Ⅱ)之间有较强的反铁磁性交换作用,其共轭程度和交换作用强弱皆随X基团的不同而呈现某种变化规律。     

含杂原子富勒烯C_(58)X_2(X=B、N、P)电子结构的量子化学研究

用CNDO／2方法在586微机上计算了C60，C59X1和C58X2（X=B、N、P）的23种位置异构体共73个分子的电子结构。在C58X2的23种位置异构体中C58B2（1，9），C58N2（1，9）和C58P2（1，2）分别是最稳定的。C59X1和的稳定性都比C60差，氧化或还原都比C60容易。在C59X1和分子中与杂原子相距1个、2个或3个键的C原子的电荷密度比C60分子的增加或减少较多，其亲电或亲核反应能力增强；与杂原子直接相连的键或挪巨1个、2个、3个键的2个C原子间WibergOrder比C60分子增加或减少较多，其键的强度增强或减弱。     

二[2-(邻羟苄叉胺基)酚]二铁(Ⅱ)配合物分子片模型的电子结构研究

用CNDO/2法计算了二[2-(邻羟苄叉胺基)酚]二(Ⅱ)铁双核铁(Ⅱ)配合物分子片模型的电子结构,研究了该配合物中平面结构单元与结晶水的相互作用。几何结构优化结果表明,结晶水与平面结构单元之间存在3种可能相对取向,“伞式”模型最稳定;这3种相互作用导致体系能级移动,并出现新的能级结构;从原子定域态密度分析看到,这种定域相互作用主要在结晶水分子和平面结构单元中的氧原子之间,具有最近邻相互作用的特征。     

内氢键对芳环~(13)C化学位移的影响

本文讨论水杨醛、邻——基苯乙酮及2——基雌甾化合物的分子内氢键对芳环~13C化学位移的影响。采用量子化学CNDO/2方法,计算取代芳烃各原子的净电荷,从碳原子的净电荷与化学位移的对应关系进一步论证了此种影响.首次得到形成内氢键的甲甲基、乙乙基及及基对所在碳的取代基增量的校正值,经校正后化学位移的计算值与实测值很好符合。     

气相酸性理论(Ⅱ)——与氢相连的氢强度的影响

前文^[1]己报道氢电荷Q_H是影响酸性的重要因素,但仅限于CH、NH和OH酸,把与氢相连的原子B种类扩大到H、F、Si、P、S、Cl并用CNDO/2法作全几何优化进行研究时,发现脱质子能E_DP与Q_H的相关性变劣,见表1.估计其原因与HB键强度有关,故须考虑HB键强度来研究E_DP的规律。     

卤代铂络合物与烯烃络合的价键特征及催化作用的量子化学讨论

本文利用量子化学CNDO/2方法,计算了一乙烯三卤化铂,二乙烯二卤化铂体系。以乙烯为例,探讨了有机烯烃分子与过渡金属原子铂络合的价键特征,同时考查了卤素(F、Cl、Br、Ⅰ)对其的影响规律。为络合催化机理的探讨提供有益的信息。     

(Z)-1,2-二苯基-1,3-丁二烯与单取代的乙烯衍生物区位选择性环加成反应

(Z)-1,2-二苯基-1,3-丁二烯分别与甲基乙烯基酮、丙烯酰胺、丙烯腈以及丙烯醛发生环加成反应,均生成顺式和反式的连位取代环己烯衍生物。以IR、¹HNMR和MS鉴定了产物的结构。利用CNDO/2法计算了分子轨道能量和系数,由前线分子轨道理论解释了这种环加成反应的区位选择性。     

某些噻唑偶氮苯酚类试剂结构与性能关系的理论研究

噻唑偶氮试剂广泛应用于分析化学,近十来年发展较快,迄今已有170余种,但其结构和性能关系的理论研究报导较少。本文选取2-(2-噻唑偶氮)苯酚(简称TAP)及其九种甲基取代衍生物(见表1),用CNDO/2方法研究其结构与碱性关系,讨论这些试剂与金属离子螯合的可能位置,其结果和实验基本一致。计算分子构型所用TAP骨架取由文献,甲基用标准构型。原子编号见图1,计算在IBM PC/AT微机上完成。     

杂富勒烯的电子结构与性质关系的研究──Ⅱ.C_(57)X_3,C_(56)X_4(X=B、N、P)的位置异构体

用 CNDO／2方法在 586微机上计算了 C57X3C56X4（X=B、N、P）的 234个位置异构体的电子结构。在C57X3（X=B、N、P）位置异构体中，C57X3（1，2，9）（X=B、N、P）分别是最稳定的。对于C56X4（X=B、N、P）位置异构体，C56B4（1，2，9，8），C56N4（1，2，9，12）和C56P4（1，2，9，12）分别是最稳定的，但稳定性都比C60差。其氧化或还原性都比 C60好，将它们和 C60比较，与 X相距一个或两个键的 C原子电荷密度增加或减少较多，其余电或亲核反应性增加；X与 X，X与 C原子之间 Wiberg Order都减少较多，其键的强度削弱；邻近杂原子的 C与 C原子之间 Wiberg Order减少或增加很少，其键的强度稍有削弱或增强。     

由4-羟基苯甲醛合成香兰素的CNDO/2研究

用CNDO/2法研究了从4-羟基苯甲醛合成香兰素的化学反应，并作了理论解析。结果表明，合成路线是可行的，总收率为85％。     

分子间相互作用的量子化学研究方法

分子间相互作用是一类十分重要的作用, 这类作用的实验和理论研究越来越受到化学家、生物学家、材料科学家等的重视。本文综述了这种相互作用的量子化学研究现状和特点, 主要集中于常见的3 种量子化学方法。并对该领域的研究前景作了展望。     

半经验分子轨道法的电子密度拓扑分析(Ⅰ)

在CNDO/2基础上,考虑到内层电子校正,对一些小分子的键鞍点、环鞍点等量子扑学性质做了计算与讨论,取得了和Bader等在从头算基础上的结果定性一致的结论。     

[(dmpe)_2MnAlH_4]_2和(dmpe)_2MnAlH_4的电子结构和化学键

70年代中期,已有不少作者对过渡元素硼氢化合物进行研究。但对过渡元素铝氢化合物的研究是近几年才开始的。这两类化合物的化学行为有着显著差异,通常,硼以四配位单个形式存在,而铝则以五配位双聚形式存在,我们曾用CNDO/2研究了Cp_2BH_4、Cp_2TiBH_4、Cp_2TiAlH_4、(dmpe)_2HCrBH_4、(dmpe)_2HCrAlH_4以及其它一些Ti的五配位铝化合物的电子结构,较合理地解释了这一现象。本文用同样方法对Mn     

香兰素及其主要衍生物化学性质的CNDO/2研究

用CNDO/2法研究了香兰素,并对香兰素及其三个主要衍生物的化学性质作了理论分析。结果为合成香兰素系列香料提供了理论依据。