C78O5稳定性和光谱的理论研究

用半经验AM1和INDO/CIS方法及密度泛函方法在C2v-C78基础上研究了C78O5可能异构体的平衡构型和光谱性质．C78O5的最稳定异构体是具有一个轮烯和四个环氧结构的异构体28,29,30,31,52,53,70,71,73,78-C78O5(A)．C78O5异构体电子光谱与C2v-C78相比将发生蓝移，并讨论了蓝移的原因，并对电子跃迁进行指认．基于B3LYP/6-31G优化构型，用AM1和B3LYP/6-31G方法探讨了C78O5的IR和NMR谱．     

C78O异构体的电子结构和光谱

为了模拟C78单加成物的加成位置和稳定性,并预测其光谱性质,用INDO系列方法对基于C2v-C78之上的C78O所有可能的34个异构体结构和电子光谱进行理论研究．结果表明,C78O的最稳定异构体是O加在位于C2v-C78短轴上的73,78-键上且形成环氧结构的6／6异构体,O的原子轨道对73,78-C78O中的HOMO能量降低起重要作用．讨论了电子跃迁性质和73,78-C78O电子光谱的长波吸收峰与母体相比发生蓝移的原因．     

C_(60)O_n(n=2,3)异构体的合成和理论计算研究

本文通过臭氧氧化C60得到C60On的混合物,反相高压液相色谱图表明有两种C60O2异构体和两种C60O3异构体,分别标记为C60O2(I)、C60O2(II)和C60O3(I)、C60O3(II),同时得到了它们的UV-vis谱图。为了确定它们的最可能结构,我们对四种最可能的C60O2异构体和九种最可能的C60O3异构体进行了理论计算,从能量、偶极矩、电子光谱方面进行了系统研究,提出了实验得到的C60On(n=2,3)的稳定结构。计算结果与实验吻合良好。     

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     

异质富勒烯C76BN的UV和IR光谱研究

用INDO方法对C76BN的22种可能异构体进行较系统的理论研究,表明最稳定的两种异构体52,53-C76BN和29,28-C76BN是B和N直接相连并位于C78(C2v)椭球长轴附近的6／6键上;用INDO／SCI方法计算C76BN的电子光谱表明,其长波吸收峰与C78(C2v)相比发生红移．用AM1方法对C76BN的四种稳定异构体进行构型优化及红外光谱研究表明,BN单元的取代削弱C原子之间的共轭而使红外频率变小．     

3种多环芳烃化合物荧光光谱的量子化学研究

采用量子化学半经验方法AM1对3种多环芳烃电致发光材料(EL)的性质进行了理论研究。对各化合物优化后的构型作振动分析,均未出现虚频率,在此基础上,采用CIS方法计算电子光谱,并给出了3种化合物电子光谱的波长与CIS组态数之间的关系。所得计算结果与实验值基本吻合。     

7-羟基香豆素红外光谱的密度泛函理论研究

红外光谱是化合物结构鉴定的重要信息来源,对天然有机药物的分子结构及其生物活性研究意义重大。而随着理论计算方法更加合理、计算精度不断提高,理论计算在红外光谱模拟、振动模式归属指认等方面优势更加明显,对红外光谱解析等实验研究具有重要参考价值。本研究利用密度泛函理论(density functional theory, DFT)/B3LYP方法,在6-311G(d,p)基组水平对7-羟基香豆素进行了几何结构优化和红外光谱计算,得到稳定结构及全部振动模式。计算结果显示7-羟基香豆素红外光谱吸收峰主要分布于波数3 700～3 500,3 150～3 000,1 750～1 400,1 400～1 000,1 000～50 cm-1几个区域。除波数3 700～3 500,3 150～3 000 cm-1范围内振动相对独立,分别归属为O—H伸缩振动和芳环C—H伸缩振动外,其他几个区域均较为复杂,谱峰不同程度由多个振动模式叠加而成。最后,根据振动模式理论及振动图像分析,对所有振动模式进行了详细指认。并通过线性回归方法,利用相关系数值r研究了7-羟基香豆素红外光谱主要吸收峰波数理论计算值和实验数据的相关性。结果表明,计算值和实验值基本吻合,相关系数值等于0.998 5,相关性较好;采用密度泛函理论在该基组水平对7-羟基香豆素红外光谱的理论计算较为可靠。     

N,N-二(8-羟基-5-喹啉甲基)甘氨酸乙酯的量子化学研究

运用分子轨道理论中的半经验AM1、PM 3方法和Hartree Fock从头算方法 ,通过能量梯度全优化率先计算了新近合成的化合物N ,N 二 (8 羟基 5 喹啉甲基 )甘氨酸乙酯的平衡几何构型、电子结构以及生成热、偶极矩等分子基本性质 ,并联系经典有机电子结构理论进行讨论。三种方法得到的结构参数基本一致 ,和实验测量的晶体结构符合较好。在稳定构型基础上 ,用AM1方法进行正则振动频率分析 ,得到C—C双键、C—N单双键、C—O单双键和羟基OH的振动基频 ,和实验测得的红外光谱特征峰吻合较好     

几种全氟烷基碘化物分子振动光谱的理论研究

采用分子轨道从头算方法,分别在HF、MP2和B3LYP水平下对三种全氟烷基碘化物分子CF3I、C2F5I和n-C3F7I的振动红外光谱和喇曼光谱进行理论计算,给出了各频率所对应的振动模式对称性、红外谱线相对强度及喇曼活性。结合计算值和实验值对三种全氟烷基碘化物分子的振动光谱进行了讨论,结果表明理论计算值与实验观测值吻合得很好。     

三种氨基酸荧光光谱的量子化学研究

氨基酸荧光光谱的量子化学计算为氨基酸荧光分析方法的设计与选择提供了一定的理论依据。本文采用量子化学半经验方法AM1对三种氨基酸的荧光光谱进行了理论研究。对三种化合物的结构进行优化后 ,从其结构参数可知分子具有刚性平面结构 ,具有大的离域π键。并对优化后的构型作振动分析 ,均未出现虚频率 ,证明该结构是稳定构型。在此基础上 ,采用单激发态组态相互作用 (CIS)方法计算其荧光激发波长及强度 ,并给出了三种化合物荧光光谱的波长与CIS组态数之间的关系。所得计算结果与实验值基本吻合。     

四种芳香稠环化合物荧光光谱的量子化学研究

芳香稠环化合物是一类重要的化合物,并且一般具有较大的共轭体系,是一类良好的电致发光材料.这类物质的光谱在近来的科学研究中已经成为了一个热点.对4种芳香稠环化合物的荧光光谱进行了理论研究.采用量子化学半经验方法RHF/PM3对4种化合物的构型进行了全参数的优化.并对优化后的构型作了振动分析,均未出现虚频率,说明所得优化构型基本合理.在此基础上,采用单激发组态相互作用方法(CIS)计算4种化合物的荧光光谱,所有计算结果与实验值基本吻合.     

FT‐Raman,FT‐IR spectra and DFT calculations on monomeric and dimeric structures of 5‐fluoro‐ and 5‐chloro‐salicylic acid

The experimental and theoretical study on the structures and vibrations of 5‐fluoro‐salicylic acid and 5‐chloro‐salicylic acid (5‐FSA and 5‐ClSA, C₇H₅FO₃ and C₇H₅ClO₃) is presented. The Fourier transform infrared spectra (4000–400 cm⁻¹) and the Fourier transform Raman spectra (4000–50 cm⁻¹) of the title molecules in the solid phase were recorded. The molecular structures, vibrational wavenumbers, infrared intensities, Raman intensities and Raman scattering activities were calculated for a pair of molecules linked by the intermolecular O H···O hydrogen bond. The geometrical parameters and energies of 5‐FSA and 5ClSA were obtained for all eight conformers/isomers from density functional theory (DFT) (B3LYP) with 6‐311++G(d,p) basis set calculations. The computational results identified the most stable conformer of 5‐FSA and 5‐ClSA as the C1 form. The complete assignments were performed on the basis of the total energy distribution (TED) of the vibrational modes, calculated with scaled quantum mechanics (SQM) method. The spectroscopic and theoretical results were compared with the corresponding properties for 5‐FSA and 5‐ClSA monomers and dimer of C1 conformer. The optimized bond lengths, bond angles and calculated wavenumbers showed the best agreement with the experimental results. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

Si3N4团簇结构与性质的密度泛函理论研究

用杂化密度泛函B3LYP在6-31G*的水平上研究了Si3N4团簇可能结构的平衡几何构型和电子结构,得到了24个可能的异构体.Si3N4团簇的最稳定结构是由7个Si—N键和2个N—N键形成的3个四边形构成的三维结构.用自然键轨道方法(NBO)分析了成键性质,结果表明,Si—N键中的Si、N原子的净电荷较大,说明Si—N键中Si、N原子的相互作用主要是电相互作用.最强的IR和Raman峰分别位于1033.40 cm-1,473.63 cm-1处.并且讨论了最稳定结构的极化率和超极化率.     

Density functional theory study on the structure and properties of Si3N4clusters

The hybrid density functional theory B3LYP with basis sets 6-31G· has been used to study on the equilibrium geometries and electronic structures of possible isomers of Si3N4 clusters. 24 possible isomers are obtained. The most stable isomer of Si3N4 is a 3D structure with 7 Si-N bonds and 2 N-N bonds that could be formed by 3 quadrangles. The bond properties of the most stable isomer was analyzed by using natural bond orbital method (NBO), the results suggest that the charges on Si and N atoms in Si-N bonds are quite large, so the interaction of N-Si atoms in Si3N4 cluster is of strongly electric interaction. The primary IR and Raman vibrational frequency located at 1033.40 cm-1, 473.63 cm-1 respectively. The polarizabilities and hyperpolarizabilities of the most stable isomer are also analyzed.     

三种常见农药荧光光谱的量子化学研究

扑海因、啶虫脒和西维因是几种较为常用的农药分子。文章对此三种化合物分子的荧光光谱进行了理论研究。在B3LYP/6-31G水平下优化了这三种化合物的几何构型。在振动分析中,均未出现虚频率。基于此,在B3LYP/6-31+G的水平下计算了该类化合物的荧光光谱,所有计算结果与实验值基本吻合。此外,作者还发现扑海因分子中形成了分子内氢键,但是不太稳定,其键长为0.234 8 nm左右。     

Si3Xn (X=C,O,N;n=1,2)团簇的密度泛函研究

使用密度泛函理论(DFT)的杂化密度泛函B3LYP方法在6-31G*基组水平上对Si3Xn(X=C,O,N;n=1,2)团簇各种可能的构型进行几何结构优化,预测了各团簇的最稳定结构.并对最稳定结构的电子结构、振动特性、成键特性和电荷特性等进行了理论研究.结果表明团簇的几何结构都是平面结构,通常Si3X2出现是Si-X键,较少出现X-X键;而Si3X中出现Si-X键和Si-Si键共存,Si3Xn(X=C,O,N;n=1,2)团簇的电荷布局分布表明这种电荷转移的作用使得团簇中所有X原子呈负电性,Si原子显正电性.处于不同位置的Si原子呈不同大小布局数,而且由于Si3X2的对称性,2个X负电性相同.     

四种黄酮类化合物荧光光谱的量子化学研究

采用量子化学半经验方法RHF/PM3对四种黄酮类化合物的荧光光谱进行了理论研究。首先,采用能量梯度法对各化合物的构型进行了优化。所得结果表明,在4个化合物中,左侧两个六元环均在同一个平面内,而右侧苯环平面与该平面有大小不等的扭转角。对4个优化构型进行振动分析,均未出现虚频率,说明所得构型基本合理。在此基础上,采用单激发组态相互作用方法(CIS)计算荧光光谱,所有计算结果与实验值基本吻合。