一氟二氯代甲烷热解离动力学的理论研究

利用从头算和ＲＲＫＭ理论研究了一氟二氯代甲烷热解离动力学，并得到了一套热力学和动力学参数。研究了三种不同的解离通道：（１）ＨＣｌ＋ＣＦＣｌ_２，（２）Ｃｌ＋ＣＨＦＣｌ，（３）ＨＦ＋ＣＣｌ_２，它们的活化能分别为：２４３．３、２５８．９、３０９．８ｋＪ／ｍｏｌ。研究结果表明，氯化氢消除反应和碳氯键简单断键反应是两个主要的并且是竞争的通道，三个反应通道的高压速率常数分别为ｋ_１＝８．７４×１０~（１４）ｅｘｐ（－２９１６３Ｔ）_ｓ~（－１），ｋ_２＝７．０９×１０~（１５）ｅｘｐ（－３１１２１／Ｔ）_ｓ~（－１），Ｒ_３＝３．８７×１０~（１１）ｅｘｐ（－３７０３９／Ｔ）_ｓ~（－１），它们都具有明显的温度和压力依赖关系。     

Unimolecular isomerization/decomposition of cyclopentadienyl and related bimolecular reverse process: ab initio MO/statistical theory study

The cyclopentadienyl radical decomposition has been studied in detail by high‐level correlation MO methods combined with multichannel RRKM rate constant calculations. The product channels of the reaction were examined by calculating their pressure‐dependent branching rate constants. The overall reaction rate has been shown to be controlled by the first transition state corresponding to 1,2‐hydrogen atom migration. Also, the reverse bimolecular reactions (C₃H₃ + C₂H₂ → products) have been included in the study. We provide a summary of pressure dependent rate constant expressions for the 1000–3000 K temperature range that may be useful for kinetic modeling of relevant combustion systems. © 2000 John Wiley & Sons, Inc. J Comput Chem 21: 415–425, 2000     

CX_2(X=H,F,Cl)与甲基异丙基醚C-H键插入反应的理论研究

用从头计算方法在MP2 /6 31G(d)水平上研究了CX2 (X =H ,F ,Cl)与甲基异丙基醚的C -H键插入反应。CCl2 与甲基异丙基醚两个不同的α C的C -H键插入势垒分别为 117.2kJ/mol (甲基 )和 2 0 .6kJ/mol (异丙基 )。CF2 与异丙基α C的C -H键上插入势垒为 12 0 .0kJ/mol,在插入甲基上C -H键时会引起C -O键的断裂。CH2 的插入反应则不需要势垒。对CX2 与二甲醚、甲乙醚、甲基异丙基醚、甲基苄基醚上各种不同的C -H键插入势垒进行了比较 ,甲基和苯基都促使其毗邻的C -H键更容易被CX2 所插入     

牛磺酸与噻吩甲醛缩合形成Schiff碱反应机理的研究

用密度泛函理论(B3LYP)在6-31G**基组水平上, 对牛磺酸与噻吩甲醛缩合生成Schiff碱的反应机理进行了模拟计算, 并利用计算结果按过渡状态理论计算出反应的速率常数. 分析了质子传递介质对这类反应的催化作用原理. 研究结果对于伯胺与活性羰基化合物缩合的一类反应机理的深入研究, 以及对于与Schiff碱的生成与分解有关的生化过程的进一步探讨都有一定意义.     

锗烯与乙烯环加成反应的理论研究

用RHF/6-31G^*解析梯度方法研究了单重态锗烯与乙烯环加成反应的机理,用二级微扰方法对各构型的能量进行了相关能校正,并用统计热力学方法和过渡态理论计算了该反应在不同温度下的热力学函数的变化和动力学性质。结果表明,此反应历程由两步组成:1)锗烯与乙烯生成了一中间配合物,是一无势垒的放热反应,2)中间配合物异构化为产物锗杂环丙烷,此步势垒经零点能校正后为26.9kJ.mol^-^1(MP2/6-31G^*//6-31G^*);从热力学和动力学的综合角度考虑,该反应在200-300K温度下进行为宜,如此,反应既有较大的自发趋势和平衡常数,又具有较快的反应速率。     

Quantum Topological Studies on the Molecular Complexes-CO_2-NCH and CO_2-OH_2

Topological properties of charge distribution for the title complexes and their constituent are analyzed by using ab initio calculations at 3-21G basis set. The results obtained are compared with those originated from ab initio and energy decomposition method. It has been determined that the title molecular complexes are T-shaped. The characteristics of the bonds and the changes originated from the formation of the complexes are discussed.     

F+CH2CO的反应机理和动力学研究

用G3(MP2)方法对F与CH₂CO的反应进行研究,揭示了该反应的加成-消除机理.F原子首先与CH₂CO作用形成富能的中间体CH₂FCO^*,此加成反应为无势垒过程.富能的CH₂FCO^*可进一步发生解离或异构化反应生成各种可能的产物.其中CO和CH₂F可能为反应的主要产物.根据从头算的结果,用RRKM-TST理论计算该反应的速率常数.总包反应速率常数与温度存在弱的依赖关系,与总压力无关.     

硅烯与甲醛环加成反应的理论研究

本文用RHF/6-31G^*解析梯度方法研究了单重态硅烯与甲醛环加成反应的机理,用二级微扰方法对各构型的能量进行了相关能校正,并用统计热力学方法和过渡态理论计算了该反应在不同温度下的热力学函数的变化和动力学性质。结果表明,此反应历程由两步组成:1)硅烯与甲醛生成一中间配合物,是一无势垒的放热反应,2)中间配合物异构化为产物,此步势垒经零点能校正后只有51.4kJ·mol^-^1(MP2/6-31G^*//6-31G^*);从热力学和动力学的综合角度考虑,该反应在300～400K温度下进行为宜,如此,反应既有较大的自发趋势和平衡常数,又具有较快的反应速率。     

Theoretical Studies on the Abstraction Reaction of Atomic O（^3p） with Si2H6

The hydrogen abstraction reaction of O(^3P) with Si2H6 has been studied theoretially. Two transition states of ^3A″ and ^3A′ symmetries have been located for this abstraction reaction. Geometries have been optimized at the UMP2 leve with 6-311G (d) basis set. G3MP2 has been used for the final single-point energy calculation. The rate constants have been calculated over a wide temperature range of 200-3000K using canonical variational transition-state sheory (CVT) with small curvature tunneling effect(SCT). The calculated CVT/SCT rate constants match well with the experimental value.     

二氯卡宾与甲醛环加成反应的理论研究

用从头算方法研究了单重态二氯卡宾与甲醛的环加成反应，找到了反应的中间配合物和过渡态，讨论了反应机理，发现该反应分两步进行，第一步生成中间配合物，第二步是中间配合物异构化为产物──二氯环氧丙烷．在从头算的基础上，用统计效力学方法和过渡态理论计算了该反应的热力学函数和动力学性质，并作了讨论．     

卤素氮氧化物的结构和光谱性质的理论研究

通过DFT/B3LYP计算,优化了卤素氮氧化物XNO_2及其异构体XONO（X = F,Cl ,Br,I）的平衡几何构型,预测了异构体的相对稳定性及其相互转化的活化能垒 。在B3LYP和QCISD（T）计算水平上,确定了X-NO_2键的解离能。应用与时间有关 的密度泛函理论（TD-B3LYP）计算了XNO_2低激发态的跃迁能,并讨论了这些激发 态与卤素氮氧化物光诱导解离过程的关联。     

氮的四原子簇合物的从头算研究

在4－31G基组水平上，对氮的四原子簇合物：N42+，N4和N24-做了从头算研究．几何优化和振动分析表明：N24+，N4能量最低的构型分别为直线的D∞h结构和平面的D2h结构，N24-则为D4h结构，并将氮与磷的四原子簇合物做了比较．     

CCl2自由基与H2O分子反应动力学研究

用213nm激光光解CCl4产生CCl2自由基,用LP-LIF技术测定了室温下基态CCl2自由基与H2O分子的反应速率常数为(5.45±0.95)×10-14cm3·molecule-1·s-1.在G2MP2理论水平上计算了CCl2+H2O反应的最低单重态势能面,揭示了插入与加成-消除两种反应机理,得到了三个可能的产物通道:HCl+HClCO、HCl+trans-ClCOH以及HCl+cis-ClCOH.并用RRKM-TST和传统过渡态理论计算了这三个通道的分支比及其温度效应.结果说明在低温下(273K),插入机理的产物通道的分支比远大于加成-消除机理的产物通道,HCl+HClCO是主要产物,分支比为77.4%,其次是HCl+cis-ClCOH,分支比为22.6%.而在高温下(3000K),加成-消除机理的反应通道大于插入机理,HCl+trans-ClCOH分支比为82.3%.     

乙炔基自由基C2H与氧气反应的密度泛函理论研究

应用量子化学从头算和密度泛函理论(DFT)对C₂H自由基和O₂的反应进行了研究.在B3LYP/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,并计算出它们的振动频率和零点振动能(ZPVE).各物种的总能量由CCSD(T)/6-311G^**//B3LYP/6-311G^**给出,并对能量进行了零点能校正.计算结果表明,反应物中自由基C₂H中的边端C进攻O₂形成了中间体1 (HCCOO),中间体1是一个加合产物.由中间体1经过不同的反应通道可以生成不同的产物P₁ (HCO+CO), P₂ (HCCO+O), P₃(CO₂+CH), P₄ (C₂O+OH)和P₅ (2CO+H).反应通道之间存在着竞争机制.其中P₁, P₂是主要产物,其次还有一定比例的P5生成,而产物P₃, P₄的生成几率较低.各条反应通道化学反应热的计算与实验吻合较好.     

Studies on NaXe Clusters

In this paper all NaCl crystal samples containing metallic sodium colloids used in experiments were cleaved to ~1mm thickness from a block of NaCl single crystal at room temperature1,2. Two parallel large surfaces of each crystal were polished. Then these NaCl crystal specimens were implanted at 10-6 Torr with xenon ions using an accelerating voltage of 36 keV. The xenon ion fluences were in the range from 1(1015/cm2 to 7(1017/cm2. The chemical shifts of 23Na in these NaCl crystal specime…     

锗烯与甲醛环加成反应的理论研究

用从头算方法研究了单重态锗烯与甲醛环加成反应的机理,找到了反应的中间配合物和过渡态,并讨论了反应机理.在从头算的基础上,用统计热力学方法和过渡态理论计算了该反应在不同温度下的热力学函数的变化和动力学性质.结果表明,此反应由两步组成:(1)锗烯与甲醛反应生成了一中间配合物,是一无势垒的放热反应;(2)中间配合物异构化得到产物锗杂环氧甲烷,此步势垒经零点能校正后只有69.6kJ/mol(MP2/3-21G//3-21G).从热力学和动力学角度综合考虑,该反应在400～500K温度下进行为宜,此时,反应既有较大的自发趋势和平衡常数,又具有较快的反应速率.     

硫代樟脑光化学反应的理论研究

运用量子化学方法优化了硫代樟脑的最低5个电子态(S₀, T₁, S₁, T₂和S₂)的结构, 并计算了它们的相对能量. 计算结果表明: S₁, T₁和T₂态的能量非常接近, 而S₂的能量远远高于T₂态, 这与之前对几种小的硫代羰基化合物的研究结论一致. 确定了硫代樟脑分子在T₁态发生β-插入反应和类Norrish II型反应的机理, 计算的势垒相对于S₀的振动零点分别为314.1和332.6 kJ/mol. 在400 nm波长的光的照射下, 分子被激发到S₁态, 此时分子没有足够的能量发生反应, 只能通过内转换回到基态. 当激发光波长在254 nm时, 硫代樟脑分子被激发到S₂态, 这时候体系有了足够的内部能量使反应发生. 实验上已经观察到此激发光波长下, 气态硫代樟脑可以发生β-插入反应和类Norrish II型反应.     

硅烯与乙烯环加成反应的理论研究

用从头计算方法研究了单重态硅烯与乙烯的环加成反应，得到了此反应可行的反应机理．并用统计热力学方法和过渡态理论计算了该反应的热力学函数和动力学性质．     

茂金属配合物[Mo(eta5-C5H4Si2Me5)(CO)3Cl]的晶体结构和量子化学研究

The crystal structure of tricarbonylpentamethyldisilanylcyclopentadienyl chloro-molybdenum complex [Mo(eta⁵-C₅H₄Si₂Me₅)(CO)₃Cl] has been determined by X-ray diffraction method.A quantum chemistry calculation by means of G98W package and taking LanL2DZ basis set.The crystal belongs to orthorhombic space group Pbca with a=1.5812(5), b=1.7307(3), c=1.3339(2)nm,V=3.650(1)nm³, Z=8, D_c=1.495 g·cm^-3, μ(MoKα)= 9.97cm^-1,F(000)=1664,final R=0.027 for 2590 unique reflection [I >3σ(I)]. The bond lengths of Mo-Cl and is 0.250nm,and Mo-CO is 0.198～0.202nm. The Mo atom has a distorted tetrahedral cone geometry.     

锂氟类硅烯与乙烯加成反应的理论研究

用从头计算方法研究了锂氟类硅烯与乙烯的加成反应Ｈ_２ＳｉＬｉＦ＋Ｃ_２Ｈ_４→Ｈ_２ＳｉＣ_２Ｈ４＋ＬｉＦ．该反应的过渡态和类卡宾与乙烯的反应相似。反应前后的能量差经零点能校正后仅为－２．４ｋＪ／ｍｏｌ（ＭＰ２／６－３１Ｇ￣＊／／６－３１Ｇ￣＊）．本文分析了孩反应的热力学和动力学性质，计算了反应热力学函数的变化、平衡常数、Ａ因子以及速率常数。