双自由基CH燃烧反应机理的研究

应用量子理论从头算和密度泛函理论(DFT)对双自由基CH(X2Π)与O2(X3∑g-)的反应机理进行了研究.在B3PW91/6-311G**水平上优化了反应通道上各驻点(反应物、中间体、过渡态和产物)的几何构型,并计算了零点能和过渡态的虚频率.并由B3PW91/6-311G**给出了各物种的总能量.计算表明,反应物中自由基CH与O2反应主要在二重态势能面上进行,CH中的C原子可以插在O2分子中两个氧原子中间形成中间体1(2HCO2),中间体1(2HCO2)可以经过不同的反应通道形成不同的产物P1(1CO2 2H)和P2(1CO 2OH),各反应通道的反应热的计算与实验值吻合较好.     

氧分子和苯酚自由基反应机理的理论研究

用密度泛函理论B3LYP方法对氧分子和苯酚自由基反应机理进行了研究.在B3LYP/6-31G(d,p)水平上优化得到了反应路径上的反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型和谐振频率;并在B3LYP/6-311 G(2df,2pd)水平上进行了单点能计算.计算结果表明,苯酚是O2同苯酚自由基Ⅰ反应的主要产物,苯酚过氧自由基Ⅴ和Ⅵ是此反应的次要产物.苯酚过氧自由基Ⅴ的主要后继反应中,环化形成[3.2.1]双环氧桥自由基Ⅶ是主要的反应路径,Ⅶ可以进一步开环反应,形成环裂解产物1,2和1,4二醛.     

Li与OH自由基反应机理的理论研究

用密度泛函理论(Density Functional Theory)的B3LYP/6-311++G(d)方法,计算了Li原子与OH自由基反应势能面上各驻点物种的参数,并在MP2/6-311++G(d)水平上计算了反应通道上各驻点的能量,同时进行了零点能校正.计算结果表明Li原子与OH自由基的反应有两个可能的反应通道,即①Li(2S1/2)+OH(X2П)→LiO(2Σ)+H(2Sg);②Li(2S1/2)+OH(2П)→LiOH(X1∑),其中反应通道Li(2S1/2)+OH(2П)→LiOH(X1∑)由于具有较小的活化能而很容易发生,是主要反应通道.该结论为研究金属锂在潮湿空气中的腐蚀行为提供了理论依据.     

Li与OH自由基反应机理的理论研究

用密度泛函理论(Density Functional Theory)的B3LYP／6—311 G(d)方法，计算了Li原子与OH自由基反应势能面上各驻点物种的参数，并在MP2／6—311 G(d)水平上计算了反应通道上各驻点的能量，同时进行了零点能校正。计算结果表明：Li原子与OH自由基的反应有两个可能的反应通道，即①Li(^2S1／2) OH(X^2∏)→LiO(^2∑) H(^2Sg)；②Li(^2S1／2) OH(^2∏)→LiOH(X^1∑)，其中反应通道Li(^2S1／2) OH(^2∏)→LiOH(X^1∑)由于具有较小的活化能而很容易发生，是主要反应通道。该结论为研究金属锂在潮湿空气中的腐蚀行为提供了理论依据。     

氧原子和甲基自由基反应机理的理论研究

用分子轨道从头算和密度泛函理论（DFT）中的B3LYP方法以及适中基组6－311＋G（2df,2p)对氧原子与甲基CH3反应进行了系统的研究。计算给出了通道上各斑点物种的构型参数、振动频率和能量。结果表明：CH2OH比CH3O稳定,能量约低26．63kJ/mol,且生成氢和甲醛为其最主要反应通道。     

NO与SH自由基反应机理及动力学研究

为了探究深度调峰时,燃煤发电机组运行中氮组分与硫组分交互作用对硫组分演化的影响,研究了NO与SH自由基的详细反应机理.采用B3LYP/6-311++G(d,p)方法优化了SH自由基与NO反应路径上各个驻点的几何构型,并通过IRC验证了反应路径的正确性.在CCSD(T)/def2-TZVPP水平上对反应路径上各个驻点进行了能量计算,通过频率矫正和零点能矫正得到了反应在单重态和三重态上的势能面.计算结果表明,反应共有八条反应通道和三种可能产物,分别为P1(SN+OH)、P2(³SO+³NH)、P3(³S+HNO).其中通道(7)(R→³IM8→³IM9→P1)为该反应的优势通道,反应的主要产物为P1,根据传统过渡态理论与变分过渡态理论并结合隧道矫正计算了该反应通道在298～2000 K范围内的反应速率常数,在此温度范围内反应速率常数三参数拟合为k^CVT/Eckart=1.203×10^-2T^4.25exp(-108.2...     

羟自由基与水杨酸反应机理的初探

探讨羟自由基与水杨酸的反应动力学过程。水杨酸与Fenton反应产生的的羟自由基反应,采用紫外-可见分光光度法（UV）和质谱法（MS）,考察反应物的浓度、反应时间、反应温度、溶剂pH值等对反应产物的浓度以及反应速率的影响。水杨酸与.OH反应生成的紫色产物在波长530nm处有最大UV吸收峰,但仅于pH=4.51的缓冲溶液和水中有吸收峰;且该产物的吸光度值,随着反应物浓度的增加而增加;随反应时间的延长而减少;随着反应温度的升高而减少。反应速率t=5s达到最大值,其后随着反应时间的延长而逐渐降低,1min时达到平衡。通过MS分析,可得到质荷比（m/Z）=153,248,249,288,289,304,328,329,344,345的离子峰。推测羟自由基与水杨酸反应的中间产物是紫色的大分子自由基,而最终产物为二羟基苯甲酸,该反应可能是加成反应和聚合反应同时进行。     

CH2Cl与OH自由基反应机理的理论研究

用量子化学从头算方法对CH2 Cl与OH自由基反应生成HCCl+H2 O、HCOCl+H2 和H2 CO +HCl的机理进行了研究 .在UMP2 (FC) / 6 311++G 水平上计算出了各物种的优化构型、振动频率 ;并在Gaussian 3(G3)水平上计算了他们的零点能 (ZPE)、相对能量及总能量 .结果表明 ,CH2 Cl和OH自由基反应首先经无垒过程生成一个富能中间体CH2 ClOH ,中间体再经过一系列原子转移、基团旋转和键断裂分别生成产物HCCl+H2 O、HCOCl+H2 和H2 CO +HCl;三者均为放热反应 ,放热量分别为 72 .81、338.5 4和 35 4 .0 8kJ/mol;生成H2 CO +HCl放出的热量比生成HCCl+H2 O放出的热量多 2 81.2 7kJ/mol,与实验结果吻合 .     

α-生育酚与自由基DPPH^.的反应机理研究

通过NMR产物分析方法确认α-生育酚与DPPH·在DMSO中的反应最终产物结构为醌式.此外,对该反应过程的ESR实验证实α-生育酚与DPPH·反应的计量比为1∶2.由此可以进一步推断:α-生育酚与DPPH·反应的分子机制为两步过程.     

α-生育酚与自由基DPPH·的反应机理研究

通过NMR产物分析方法确认α-生育酚与DPPH^·在DMSO中的反应最终产物结构为醌式. 此外,对该反应过程的ESR实验证实α-生育酚与DPPH^·反应的计量比为1∶2. 由此可以进一步推断：α-生育酚与DPPH^·反应的分子机制为两步过程.     

溴化苄及其阳离子红外光谱的理论研究

利用密度泛函理论（DFT）在B3LYP/6-311G++（d,p）水平上对溴化苄分子进行了结构优化和频率计算,得到了该分子的稳定构型和全部振动模式。计算得到的几何参数通过与苯分子的实验值相比,发现理论值与其相吻合;理论计算和实验测得的红外光谱数据的比较分析表明,理论计算与实验测量结果符合得较好,并对其振动模式进行了归属。最后,在B3LYP/6-311G++（d,p）水平上计算得到了溴化苄阳离子的红外光谱,并与溴化苄进行了比较,计算表明电离对振动偶极距产生了较大影响。     

溴化苄及其阳离子红外光谱的理论研究

利用密度泛函理论（DFT）在B3LYP/6-311G++（d,p）水平上对溴化苄分子进行了结构优化和频率计算,得到了该分子的稳定构型和全部振动模式。计算得到的几何参数通过与苯分子的实验值相比,发现理论值与其相吻合;理论计算和实验测得的红外光谱数据的比较分析表明,理论计算与实验测量结果符合得较好,并对其振动模式进行了归属。最后,在B3LYP/6-311G++（d,p）水平上计算得到了溴化苄阳离子的红外光谱,并与溴化苄进行了比较,计算表明电离对振动偶极距产生了较大影响。     

聚酰胺胺分子和纳米二氧化硅复合过程的从头计算

通过密度泛函理论在气相条件下, 利用UB3LYP/6-311G(d)和HF/6-31G基组水平优化了过渡态的结构并寻找了能量最低点,发现酰胺氮和亚胺氧是最佳结合点,并分析了这些活性点的活化能大小以及≡Si⁺和≡SiO^-基团和这些活性点的反应步骤,得出静电作用和离子配位效应是形成稳定复合物的主要因素,另外在形成稳定复合物过程中,亚胺氧转向作用和支链的大小和转向对降低整个复合物能量也起着重要的作用．     

异补骨脂素热解实验和理论研究

利用同步辐射真空紫外光电离质谱技术,在不同光子能量下,研究了异补骨脂素(C₁₁H₆O₃)的低压热解,探测了不同温度下异补骨脂素的热解产物及其与前驱体的比例. 实验结果表明,异补骨脂素的主要热解产物是CO及其依次消去CO的产物(C₁₀H₆O₂和C₉H₆O). 利用密度泛函理论计算异补骨脂素的解离途径,并利用过渡态理论计算了竞争通道的反应速率常数. 通过实验和理论的结合,确定了异补骨脂素主要解离路径和相应产物的分子结构.     

甲基铝氧烷纳米管分子结构的理论研究

用密度泛函理论对[(AlOMe)₂]_n、[(AlOMe)₃]_n和[(AlOMe)₄]_n (n=1～10)作为重复单元组成的甲基铝氧烷(MAO)纳米管进行了研究,计算了其所有体系的结合能和总能量．结果表明,[(AlOMe)₃]_n和[(AlOMe)₄]_n具有稳定的纳米管结构,在所有研究系统中n=3时具有最稳定的结构．考察发现,[(Al₅O₅)]_n和[(Al₇O₇)]_n两种结构的二聚体具有无规则、扭曲的结构,不能继续增长形成纳米管结构．     

溶剂和外电场下N-羟乙酰神经氨酸的理论光谱研究

通过密度泛函理论对非人源性的红肉危害因子N-羟乙酰神经氨酸(Neu5Gc)在溶剂和外电场下的分子光谱性质进行研究.以M062X/6-311+G(d, p)水平在不同介电常数溶剂(苯ε=2.27,乙酸ε=6.2528,乙醇ε=24.85,甲酸ε=51.10,水ε=78.35)和气相条件下完成几何结构优化、红外、拉曼光谱模拟,相应的,在M062X/6-311G (d, p)水平进行笛卡尔坐标X轴正方向不同强度外电场(0, 0.005, 0.01, 0.015, 0.02, 0.025 a.u.)下的对比计算.基于各自优化后结构在PBE1PBE/TZVP水平模拟了Neu5Gc在溶剂和外电场下的紫外光谱.结果表明,溶剂下Neu5Gc因溶液极性和与溶质分子间相互作用使其结构稳定性降低,红外和拉曼光谱均产生一定蓝移,在乙醇、甲酸、水相下O-H红外收缩振动频率增高;紫外最大吸收波长为乙酸时183.26 nm,其主要是HOMO到LUMO+1轨道的跃迁.电场下Neu5Gc的红外和拉曼光谱因诱导偶极效应差异较大,在0.025 a.u.时C-H键拉曼活性达到最大,伴随红外光谱蓝移;0.025 a.u.时,紫外激发能最低,紫外最大吸收波长为189.63 nm,主要是HOMO-4和HOMO-1到LUMO+1轨道的跃迁.     

CH2F自由基与HNCO反应机理的理论研究

采用密度泛函理论的B3LYP方法,在6-311 G(d,p)基组水平上研究了CH2F自由基与HNCO的微观反应机理,优化了反应过程中的反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型,通过振动分析验证了所有可能的过渡态;并且还在QCISD(T)/6- 311 G**//B3LYP/6-311 G(d,p)机组水平上计算了相应单点能．找到了CH2F自由基与HNCO反应的7条可行的反应通道,对结果的分析表明,CH2F HNCO→TS8→IM5→TS9→IM4通道的控制步骤活化能最低,是该反应的主要通道．     

木犀草素与腺嘌呤相互作用的理论研究

本文采用密度泛函理论中的B3LYP方法,在6-31+G~*基组水平上对木犀草素—腺嘌呤复合物进行结构优化和振动频率分析,得到了16种稳定的木犀草素—腺嘌呤复合物.应用分子中的原子理论(AIM)分析、自然键轨道(NBO)理论分析得到复合物氢键性质和特征.通过基组重叠误差(BSSE)校正后的相互作用能、成键临界点电荷密度、二阶稳定化能综合分析,得出三氢键复合物C-11结构是最稳定的.综合比较DNA的四个碱基与木犀草素间的相互作用,木犀草素与胸腺嘧啶的相互作用最强,木犀草素-腺嘌呤相互作用最弱,DNA的四个碱基与木犀草素间的相互作用能均比木犀草素与水间相互作用能大,这说明木犀草素作为抗癌药物能有效的发挥作用.     

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。