YS(1Σ,3Φ)与COS气相反应YSCOS→YS2CO的理论研究

采用密度泛函理论B3LYP方法研究了硫化钇离子YS+(1Σ+,3Φ)与硫转移试剂COS在气相中的反应:YS++COS→YS+2+CO.在单重基态和三重激发态势能面上都找到了四条反应通道.但是除一条反应通道之外,其它的反应机理和几何结构变化趋势在不同的势能面上有很大不同.实验中生成YS+2所表现出的吸热特征来自于在基态反应中的三条通道(A, B和C),其活化势垒分别为28.3、140.5和120.2 kJ·mol-1.计算结果表明硫转移反应没有双态反应活性,因此产物YS+2在低能量区的放热特征是由于基态反应物中还混有残留的激发态YS+     

(CH3)3C+NO2反应机理的理论研究

用量子化学密度泛函方法,在B3LYP/6-31G*水平下研究了叔丁基自由基(CH3)3C和NO2气体的反应机理.研究表明,该反应是在单、三态势能面上的多通道反应.不同反应通道的产物不同,单态下反应更容易发生.常温下对于一个敞开体系(例如在大气当中),(CH3)3C自由基和NO2作用主要生成比较稳定的化合物(CH3)3CONO和(CH3)3CNO2.这对于消除大气污染起到一定的作用.     

噻吩光解反应机理的理论研究

使用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法, 采用6-31G**和6-31＋＋G**基组, 对噻吩的光解反应进行了理论研究. 对照实验结果, 我们研究了五个光解通道, 包括生成C₄H₄＋S, C₂H₂＋C₂H₂S和CS＋C₃H₄的三个闭壳层分子解离通道与生成HCS＋C₃H₃和HS＋C₄H₃的自由基解离通道. 各个可能的反应通道的产物碎片的具体形式得到了确认. 研究发现在基态生成C₂H₂＋C₂H₂S和在最低三态生成C₄H₄＋S的反应从能量上考虑最为有利, 而实验上观测到的主要产物C₂H₂＋C₂H₂S主要是在基态上产生的. 通过对比实验结果与计算结果, 我们认为噻吩光解反应机理与所用激发光波长有关.     

^3A＇ and ^3A＂ Energy Surfaces for the VS^＋ ＋ CO2→VO^＋ ＋ COS Reaction

The title reaction proceeds via a one- and two-step mechanism along the ^3A＂ and ^3A＇ surfaces, respectively. The ^3A＇ excited state surface has a lower barrier than the ^3A＂ ground state surface （11.6 and 16.0 kca1/mol, respectively）, We suggest that, at low energies, the reaction proceeds along the A＇ surface and then makes an intersystem crossing to the A＂ surface and yields the ground state product VO^＋（^3∑^-）, which may explain the small VO^＋ cross-section at low energies observed in the experiment     

SiO2在CH3ONO→CH3O+NO解离中作用的理论研究

利用B3LYP方法,在6-31 G^ 基组下研究了在SiO2存在下的CH3ONO→CH3O NO解离反应．计算了全优化下的解离反应,以及固定SiO2的键长和键角做部分优化下的解离反应．在反应中SiO2与CH3ONO相接近,O-N键逐渐伸长,生成复合物,放出热量,进一步促进了CH3ONO中NO的解离．     

B2N2分子结构与性质的理论研究

錋氮(BN)及其团簇分子在材料科学中的重要性而引起广泛关注,BN纳米管、纳米线及其团簇已被合成并在对其结构与性质进行了理论研究[1-7]。BN二聚物包括线性、正方形和棱形BN-BN结构,在MP2水平上的理论预测单重态稳定性为菱形(D2h)大于正方形(D2h)大于线性(C∞v)[8],但作者未对优     

U+与CO2气相反应的密度泛函理论研究

运用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法,U原子用含相对论有效原子实势(ECP)校正的基组(SDD),C、O原子采用6-311+G(d)基组,对气相中U+和CO2的反应进行了理论研究.通过研究二重和四重自旋态的反应势能面(PESs),优化得到了两条反应路径的反应物、中间体、过渡态和产物的结构.用"两态反应"(TSR)分析反应机理,结果表明体系的优先选择路径为高自旋态进入和低自旋态离开反应,发生在四重态和二重态的自旋多重度的改变使得整个反应系统能以一个低能反应途径进行.     

CH3O2·+ClO气相反应的密度泛函理论研究

用密度泛函方法在CCSD(T)/ 6-311++G// B3LYP/ 6-311G**水平上研究了气相反应CH3O2*+ClO的反应机理.得到了不同能量产物的可能的反应通道,获得反应势能面.整个反应过程为多通道反应,经过多个步骤完成,共找到7个中间体和10个过渡态,产物1CH3OCl+3O2(P1)和1 CH2O+1HOOCl(P4)为能量较低产物,通道1a:R→IM1→TS1/ 3→IM3→P1,4a:R→IM1→TS1/ P4→P4和4b:R→IM2→TS2/ P4→P4为较为可行的反应通道.     

CH3O·2+NO气相反应的密度泛函理论研究

用密度泛函方法分别研究了单态和三态 CH3 O·2 NO CH3 O· NO2 气相反应 .结果表明 ,反应中 NO进攻 CH3 O·2 经过了一个顺反异构化的过程 ,摘取 CH3 O·2 的端基氧 .整个反应是吸热反应 ,理论计算吸热值为 5 0 .93k J/ mol,单态为多通道多步骤反应 ,决定速度步骤的能垒为 1 90 .6 1 k J/ mol.而三态为单通道反应 ,其决定速度步骤的能垒为 1 6 3.31 k J/ mol.三态反应为最佳反应通道 .该反应的研究将为保护臭氧层及大气环境提供重要的理论依据 .     

CH3S与CO反应机理的理论研究

在G3(MP2)//B3LYP/6-311 G(d,p)水平上,对CH3S自由基与CO气相反应的微观机理进行了理论研究.结果表明:该反应共存在3个反应通道,产物分别为CH3 OCS,CH2S HCO和CH2S HOC.由于形成产物CH3 OCS的活化势垒较低,因此为主要反应通道,这与实验观察到的结果是一致的.     

硝酸溴与三重态氧原子反应机理的密度泛函研究

The theoretic study of reaction between BrONO2 and O(3P) is reported by using the molecular orbital ab initio and density function theory (DFT). Equilibrium structural parameters, harmonic vibrational frequencies, total energy and zero energy of reactants, transition states, inter mediates and products during reactions are computed by B3LYP theory level with the basis set 6-311+G(d,p). The transition states and inter mediates of the reaction are verified by frequency analysis, and the relation ship of reactants, transition states, intermediates and products is affirmed by Intrinsic Reaction Coordinate(IRC) calculation. The activation energy of the reaction has also been calculated. Based on the optimized structure, the single point energy of all species is obtained by CCSD(T) with the basis set 6-311+G(d,p). The results show that there are three exothermic channels and their corresponding products are: cis-Br ONO + 3O2, trans-BrONO + 3O2 and BrOO+NO2. The activation energy of three channels is 91.58, 101.25, 51.17kJ/mol under B3LYP and 141.19, 148.39, 103.21 kJ/molunder CCSD(T) theory level. The third channel is the dominant channel.     

CH2FCF3与O(1D)反应机理的理论研究

用量子化学密度泛函理论(DFT)和G3(MP2)B3方法,对O(1↑D)与CH2FCF3的反应进行了研究．在UB3LYP/6-31G(d)计算水平上,优化了反应势能面上各驻点的几何结构,在G3(MP2)B3水平上进行了单点计算,并利用UB3LYP/6-311 G(3df,3pd)计算的波函数进行了电荷密度分析．通过内禀坐标(IRC)计算和振动分析,对反应过渡态进行了确认,并确定了反应机理．     

Au+(1S, 3D)与N2O(1Σ+)反应机理的理论研究

采用密度泛函B3LYP方法, O和N用6-311+G*基组, Au+用赝势基组(8s7p6d)/[6s5p3d], 研究了Au+(1S, 3D)离子和N2O(1Σ+)分子的反应机理. 报道了在基态单重态和激发三重态势能面上各反应物、中间体和过渡态的构型特征及能量. 结果表明, 两个主反应通道Au+(1S)+ N2O(1Σ+)→1NA-Complex-1→1NA-TS1→1NA-Complex-2→1NA-Crossing→[3OAuNN]+和Au+(1S)+ N2O(1Σ+)→1NB-Complex→1NB-Crossing→[AuNN(1Σ+)]++O(3P)都需经过反应交叉势能面, 出现“系间窜越”. 用内禀坐标单点计算垂直激发态的方法确定了势能面交叉点, 并用含时密度泛函TD-B3LYP方法进一步探讨了自旋翻转机理.     

Si_2P_2分子结构和光谱的理论研究

用密度泛函方法 [B3LYP/6- 31 1G(d) ]研究了Si2 P2 分子的各种可能异构体的结构、能量和红外光谱 .结果表明 :Si2 P2 分子有 5个稳定的异构体 ,能量最低的异构体为具有P—P桥键的蝴蝶形结构 ,其次为具有Si—Si桥键的菱形结构 ,而具有Si—Si中心键的直线结构能量最高 .并进一步将Si2 P2 和C2 N2分子在结构和能量上的差异进行了比较和分析 .     

(CH3)3CO + CO反应机理的理论研究

用量子化学密度泛函方法, 在B3LYP/6-31G^*水平下研究了叔丁基氧自由基(CH₃)₃CO和一氧化碳CO气体的反应机理. 为了得到更可靠的能量值, 在CCSD(T)/6-31++G^**水平下做了单点能计算. 研究表明, 该反应是一个多通道反应. (CH₃)₃CO自由基与CO作用主要生成(CH₃)₃C + CO₂. 这对于消除大气污染起到一定的作用.     

卤素离子与卤代苯气相SNAr反应理论研究

采用B3LYP/6-311+G**和MP2/6-311+G**方法,研究了卤素离子与卤代苯气相SNAr反应(Ar Y+X-=Ar X+Y-,X,Y=F,Cl,Br和I)。结果显示,气相里除了X=Y=F反应为分步路径外,其余反应通道都是协同SNAr机理;F离子进攻卤苯SNAr反应无论从动力学(总能垒ΔGb=9.0~17.3 k J/mol)还是热力学上来说都很容易进行,然而Cl、Br和I离子进攻的反应,其MP2吉布斯自由能垒(ΔGb)高达91.3~202.5 k J/mol,因此在气相里很难发生;另外,标题反应的反应性可以通过卤素离子质子亲和能(PA)、最高占据轨道能(EHOMO)、Mulliken电负性(χ)以及Wiberg键级(BO)与NPA电荷(Q)来分析,其中,过渡态里C─Y键的断裂是引起反应能垒升高的主要因素,亲核试剂的亲核能力主要由EHOMO控制,而卤素离子的离去能力由其PA或χ决定。     

(CH2)2O, (CH2)2S与双卤分子间卤键的理论研究

运用量子化学密度泛函B3LYP方法, 采用6-311＋＋G(d,p)及aug-cc-pVDZ基组, 通过CP校正的几何梯度优化对(CH2)2O和(CH2)2S与双卤分子XY (XY＝Cl2, Br2, ClF, BrF, BrCl)形成的卤键复合物的几何构型、振动频率和相互作用能等进行了研究. 利用电子密度拓扑分析理论方法对卤键复合物的拓扑性质进行了分析研究, 探讨了该类分子间卤键的作用本质. 结果表明, (CH2)2O和(CH2)2S与双卤分子间的卤键介于共价键与离子键之间, 偏于静电作用成分为主. 形成卤键后, 双卤分子的键长增加, 振动频率减小, 原子积分性质发生改变. 卤键键长的变化、键能的强弱、键鞍点处的电子密度值与双卤分子的电负性有关.     

理论研究V2O6-的结构和电子性质

The geometrical and electronic properties of the anionic and neutral V2O6 clusters were studied with the spin unrestricted hybrid density functional B3LYP method. The calculated ground states of both clusters are different from the previous theoretical results. The ground state of V2O6- is found to be a doublet with C2v symmetry, while a doublet with D2h symmetry was previously obtained by Vyboishchikov and Sauer. For neutral V2O6, the ground state is an open-shell singlet with D2h symmetry whose energy is very close to that of the triplet state. In contrast, a closed-shell singlet with D2h symmetry was obtained by Vyboishchikov and Sauer, and Calatayud et al. found a triplet ground state with Cs symmetry. Moreover,the calculated adiabatic and vertical detachment energies of the anion cluster are in much better agreement with the experimental results of photoelectron spectroscopy than previous theoretical values.     

Ga2O3催化剂上CO2气氛中丙烷脱氢反应的研究

考察了Ga2O3对于丙烷脱氢和CO2气氛脱氢反应的催化性能,结果表明,Ga2O3具有较高的催化活性,其性能优于传统的Cr2O3脱氢催化剂,催化反应可能经过了一个丙烷异裂的过程,其中CO2是通过逆水煤气反应和Boudouard反应来促进催化剂性能的,在高于823K时该促进作用更为明显,催化剂的催化活性和其表面酸密度密切相关,在Ga2O3结构中,四配位Ga^3＋是其酸位的来源,并通过质子与氧化物的共同作用促进反应进行,催化剂的失活是由于表面的积碳和活性氧的消耗共同造成的,同时还对Ga2O3作为丙烷脱氢反应的催化剂的催化反应机理进行了初步探讨。     

CO(α3П)与CN(X 2Σ +)的能量转移反应

Energy-transfer reaction from metastable CO(a~3П) molecule to CN radical has been studied in a room-temperature flow reactor. The CN (B-X, △v=0, ±1, ±2) violet emission bands were obtained. The △v=0 sequence of CN(B) were analyzed by computer simulation. The vibrational temperature is 3400 K. By using the reference reaction CO(a)+NO, the formation rate constant of CN(B) has been measured, k_(CN)(B)=1.1×10~(-11) cm~3·molecule~(-1)·s~(-1).