S2O分子的局域势能面和振动光谱的解析

用MRCISD和MRPT2计算了S2O分子的局域势能面,对计算点完成了力场多项式拟合和振动组态相互作用的计算.然后,对其基态(X1A')和激发态(C1A')的振动模式和振动光谱进行分析.通过调节力常数,势能面得到进一步改进.与已有的实验能谱数据进行比较,基态与激发态的均方差分别为38.52cm-1和6.44cm-1.     

丙酮单重激发态C=O解离的理论研究

运用多参考微扰(MR)理论优化了丙酮基态和两个低激发态的稳定构型,解释了其构型的合理性;分别用含时密度泛函(TDDFT)和单电子激发组态相互作用(CIS)方法计算丙酮垂直激发能与实验值进行比较,发现TDDFT方法计算的结果与实验数据符合得最好.对丙酮基态和单重激发态C=O键的势能面进行扫描,分析其解离通道;对于丙酮单重激发态,1A1态的通道(3a)发生C=O解离几率最高.     

CH4+O2体系中碰撞-诱导O2（X3∑g-→a1△g)跃迁几率计算

采用从头计算二阶自旋-轨道多组态准简并微扰理论计算了CH4+O2体系中O2分子X3∑-g-a1Δg, X3∑-g-b1∑+g和b1∑+g-a1Δg的碰撞-诱导跃迁几率,分析了O2分子振动对跃迁几率的影响,并与O2+H2模型的结果做了比较.     

He-H_2S复合物的六维从头算势能面和束缚态（英文）

采用[CCSD(T)]-F12a/aug-cc-pVTZ方法,同时在基组中引入中心键函数(3s3p2d1f1g)构建了He-H_2S复合物的高精度六维势能面.除分子间振动坐标,同时考虑了H_2S分子内的v_1对称伸缩振动Q_1正则模、v_2弯曲振动Q_2正则模和v_3反对称伸缩振动Q_3正则模三种振动模式.将计算得到的六维势能面在Q_1,Q_2和Q_3方向上分别做积分得到H_2S单体分别处于振动基态、v_2和v_3激发态下的He-H_2S的三个振动平均势能面.计算结果表明,每个平均势能面都有一个T形全局极小值、一个平面局部极小值、两个平面内鞍点和一个平面外鞍点.全局极小值的几何构型位于R=3.46 A,θ=109.9~°和_(φ=)0.0°,势阱深度为35.301 cm-1.在径向部分采用离散变量表象法和角度部分采用有限基组表象法并结合Lanczos循环算法计算了He-H_2S的振转能级和束缚态.计算发现He-(par a-H_2S)在H_2S的_(v_2)和v_3区域的带心位移分别为0.025 cm~(-1)和0.031 cm~(-1),而He-(ortho-H_2S)的带心位移分别为0.041 cm~(-1)和0.060 cm~(-1),都表现为蓝移.     

AuZn和AuAl分子基态与低激发态的势能函数与热力学性质

用密度泛函理论B3LYP方法计算研究AuZn和AuAl分子基态与低激发态的结构与势能函数,导出分子的光谱数据.结果表明,AuZn和AuAl分子基态分别为X²Σ和X¹Σ,基态与低激发态的势能函数均可用Murrell-Sorbie函数来表达.AuZn分子低激发态a⁴Σ的绝热激发能为43529kJ/mol,AuAl分子低激发态a³Σ的绝热激发能为19991kJ/mol.计算固体AuZn和AuAl的内能和熵时,近似以气体分子的电子能和振动能代替固体分子的内能,用电子熵和振动熵代替固体分子的熵.在此近似下,计算得到AuZn和AuAl基态与低激发态固态分子生成反应热力学性质与温度的关系. 关键词： AuZn和AuAl B3LYP 热力学性质 势能函数     

Li2分子X1∑+g,A1∑+u和B1Ⅱu态的势能函数

使用SAC/SAC-CI方法,利用D95、D95(d)、6-311g以及6-311g(d)等基组,对Li2分子的基态(X1∑+g)、第一激发态(A1∑+u)及第二激发态(B 1Ⅱu)的平衡结构和谐振频率进行了优化计算.通过对四个基组的计算结果的比较,得出了D95(d)基组为四个基组中的最优基组的结论;使用D95(d)基组,利用SAC的GSUM(Group Sum of Operators)方法对基态(X1∑+g)、SAC-CI的GSUM方法对激发态(A1∑+u和B1Ⅱu)进行单点能扫描计算,用正规方程组拟合Murrell-Sorbie函数,得到了相应电子态的完整势能函数;从得到的势能函数计算了与基态(X1∑+g)、第一激发态(A1∑+u)和第二激发态(B1Ⅱu)相对应的光谱常数(Be,αe,ωe和ωexe),结果与实验数据较为一致.其中,基态、第一激发态与实验数据吻合得非常好.     

AlH分子结构与分析势能函数

本文运用群论及原子分子反应静力学方法,推导了 AlH分子的基态(X1Σ+)、第一激发态(A1Π)及第三激发态(C1S+)的电子态及相应的离解极限.并使用SAC/SAC-CI方法,采用D95 (d)、6-311g(d)和cc-PVTZ等基组对AlH分子的基态(X1Σ+)、第一激发态(A1Π)和第三激发态(C1S+)的平衡结构和谐振频率进行了几何优化计算.通过对三个基组的计算结果与实验结果的比较,得到cc-PVTZ基组是三个基组中最优基组的结论.使用cc-PVTZ基组,对AlH 分子的基态(X1Σ+)、第一激发态(A1Π)和第三激发态(C1S+)进行了单点能扫描计算,并给出了AlH的基态(X1Σ+)、第一激发态(A1Π) 和第三激发态(C1S+)的Murrell-Sorbie函数形式的电子态的完整势能函数,进而得到了AlH分子第一激发态(A1Π)的激发能较小的结论.     

Ne-HCN体系v_3正则模下红外谱的理论研究

本文采用单双迭代耦合簇理论CCSD(T)方法,采用扩展的相关一致基组aug-cc-p VQZ以及中心键函数(3s3p2d2f1g),对Ne-HCN体系三维势能面和对应于HCN反对称伸缩振动(v_3正则模)下的红外谱进行了理论研究.在保持HCN分子质心不变的情况下,通过将对应不同正则坐标Q_3值的七个二维势能面进行六阶多项式插值可以得到Ne-HCN体系三维势能面.在振动绝热近似下,利用三维势V(Qi3,R,θ)计算得到体系基态v_3=0和第一激发态v_3=1两个振动平均势并用其计算了对应的振动能级.每个绝热势均有两个极小值分别对应于线性(全局极小)和近T型构型(局域极小).基态的全局极小值位于R=8.04 a0,阱深为-60.99 cm-1,第一激发态的全局极小值位于R=8.08 a0,阱深为-59.94 cm-1.在HCN分子v_3模式下,计算得到了104条红外谱线,并对该模式下的红外光谱常数进行预测.     

Li_2分子X~1∑_g~ ,A~1∑_u~ 和B~1∏_u态的势能函数

使用SAC/SAC-CI方法,利用D95、D95(d)、6-311g以及6-311g(d)等基组,对Li2分子的基态(X1∑g )、第一激发态(A1∑u )及第二激发态(B1∏u)的平衡结构和谐振频率进行了优化计算。通过对四个基组的计算结果的比较,得出了D95(d)基组为四个基组中的最优基组的结论;使用D95(d)基组,利用SAC的GSUM(Group Sum of Operators)方法对基态(X1∑g )、SAC-CI的GSUM方法对激发态(A1∑u 和B1∏u)进行单点能扫描计算,用正规方程组拟合Murrell-Sorbie函数,得到了相应电子态的完整势能函数;从得到的势能函数计算了与基态(X1∑g )、第一激发态(A1∑u )和第二激发态(B1∏u)相对应的光谱常数(Be,αe,ωe和ωexe),结果与实验数据较为一致。其中,基态、第一激发态与实验数据吻合得非常好。     

臭氧分子在激光场中的多光子激发

采用二次量子化方法和酉变换讨论了O3 分子在激光场中的多光子激发 .推导出了O3 分子的振动Hamiltonian算子、从基态到各激发态的跃迁几率公式 ,以及O3 分子从激光场中吸收的光子数公式 ,并分析了计算结果 .这包括对O3 分子伸缩振动能谱的计算及与实验结果的比较 ,跃迁几率随外场频率的变化、随时间的变化 ,以及O3 分子在辐射场中的能量吸收情况 (取光场强度为 5× 10 -2 W /cm2 ) .建立讨论所有具有C2v对称分子从基态到第四激发态以下各态多光子激发问题的模型     

激光烧蚀Al热原子与CF4,CCl4,CH2Br2反应中激发态C2的形成

脉冲激光烧蚀平面铝靶产生的热原子与气相CF4,CCl4,CH2Br2的碰撞反应中,在430～600nm之间观测到激发态C2分子的发光光谱,它们可归属为Swan带的d^3Ⅱg=a^3Ⅱu跃迁中△v=2,1,0,-1,-2五个振动序列(v′≤6)。谱强度分析表明,C2激发态可很好的用热平衡描述,其振动温度达6000K左右。同时在△v=0和-1的振动带间观测到振荡的谱峰,它们是转动谱线叠加的结果。激光烧蚀Al产生的等离子体在膨胀中产生的激波及其本身的动能与反应气体碰撞使其解离产生C,然后复合形成C2。C2激发态d可能是通过激发态的Al(^2S)经近共振传能产生,也不排除在有足够碰撞能下优先形成C2激发态b,再通过与d态的v′=6能级交叉无辐射跃迁而进入d态。     

基态Lin(n=2, 3)结构与完全解析势能函数

使用Gaussian03程序包, 采用全电子单双取代耦合簇(CCSD(full))方法, 选择基组6-311+g(2df) , 对Li2分子的基态进行优化计算, 采用十一参量Murrell-Sorbie函数, 运用最小二乘法拟合得到Li2分子基态解析势能函数, 给出与实验值符合很好的光谱常数; 使用同样的方法和基组, 对Li3分子的基态结构进行优化计算, 得到Li3分子基态平衡结构. 采用多体项展式法, 利用Li3分子平衡结构C2v的几何参数、力常数和离解能, 以及七个线性系数Ci(i=1, 2, 3, 4, 5, 6, 7)与两个非线性系数的函数关系, 进行非线性优化拟合得到两个非线性系数, 进而得到七个线性系数, 得到Li3分子基态完全解析势能函数. 势能面静态特征表明, 该势能函数再现了Li3分子基态全部平衡结构特征.     

基态Li_n(n=2,3)结构与完全解析势能函数

使用Gaussian03程序包,采用全电子单双取代耦合簇(CCSD(full))方法,选择基组6-311+g(2df),对Li2分子的基态进行优化计算,采用十一参量Murrell-Sorbie函数,运用最小二乘法拟合得到Li2分子基态解析势能函数,给出与实验值符合很好的光谱常数;使用同样的方法和基组,对Li3分子的基态结构进行优化计算,得到Li3分子基态平衡结构.采用多体项展式法,利用Li3分子平衡结构C2v的几何参数、力常数和离解能,以及七个线性系数Ci(i=1,2,3,4,5,6,7)与两个非线性系数的函数关系,进行非线性优化拟合得到两个非线性系数,进而得到七个线性系数,得到Li3分子基态完全解析势能函数.势能面静态特征表明,该势能函数再现了Li3分子基态全部平衡结构特征.     

S2O分子高激发振动光谱及势能面的代数研究

本文利用代数方法研究了非对称弯曲三原子分子S2O分子处于C～1A′电子态的能谱及其稳定构型下的势能面,通过对30条光谱数据的拟和得到的RMS误差为2.40 cm-1.结果表明,利用此代数Hamiltonian很好的实现了能级再现,它预测了振动总量子数达到20的全部振动能级(在本文中我们只列举到v= 9),同时我们计算了分子的解离能与力常数.通过与实验值比较证明了这种方法在计算这类分子的有效性.     

Potential energy surfaces of ozone in the ground state

Equilibrium parameters of ozone, such as equilibrium geometry structure parameters, force constants and dissociation energy are presented by CBS-Q {\it ab initio} calculations. The calculated equilibrium geometry structure parameters and energy are in agreement with the corresponding experimental values. The potential energy function of ozone with a C离解能;空气;能量表面;地面ozone, potential energy surface, barrier, dissociation energyProject supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos~10376021 and 10676025), and the Scientific Research Fund of Sichuan Provincial Education Department, China (Grant No~2006A131).2006-10-08Equilibrium parameters of ozone, such as equilibrium geometry structure parameters, force constants and dissociation energy are presented by CBS-Q ab initio calculations. The calculated equilibrium geometry structure parameters and energy are in agreement with the corresponding experimental values. The potential energy function of ozone with a C2v symmetry in the ground state is described by the simplified Sorbie-Murrell many-body expansion potential function according to the ozone molecule symmetry. The contour of bond stretching vibration potential of an O3 in the ground state, with a bond angle （θ） fixed, and the contour of O3 potential for O rotating around O1-O （R1）, with O1-O bond length taken as the one at equilibrium, are plotted. Moreover, the potentials are analysed.     

SeOx(x=1,2)的从头算势能曲线和光谱常数

采用从头算的多种方法和基组优化计算SeO_x(x=1,2)自由基的基态结构、谐振频率及离解能,优选出QCISD(T)/6-311+G(2df)、B3LYP/6-311G(3d2f)方法分别对SeO、SeO₂自由基进行计算,计算结果与实验结果吻合很好.对SeO自由基拟合出Murrell-Sorbie势能函数参数,计算出SeO自由基的光谱常数和力常数.计算出SeO₂自由基力常数,导出SeO₂自由基的多体展式势能函数,发现SeO₂自由基对称伸缩振动势能图中在对称的O+SeO→SeO₂反应通道上有一鞍点,其活化能约为48.24 kJ·mol^-1,O原子需要越过0.5 eV的能垒才能生成SeO₂的稳定结构.     

Excited State Lactim to Lactam Type Tautomerization Reaction in 5-(4-Fluorophenyl)-2-Hydroxypyridine: Spectroscopic Study and Quantum Chemical Calculation

The photophysical properties of 5-(4-fluorophenyl)-2-hydroxypyridine (FP2HP) have been studied by steady state and time resolved spectroscopy in combination with quantum chemical calculations. The molecule FP2HP exists as lactim and lactam form in the ground state due to small stability difference but does not undergo lactim to lactam isomerisation due to high barrier energy. Whereas in the excited state the lactim form undergoes tautomerization producing red shifted emission of the lactam tautomer along with the local emission of the lactim form. In polar protic solvents, the barrier for lactim-lactam tautomerization rapidly decreases forming the lactam tautomer only. Temperature has pronounced effect on the excited state tautomerization equilibrium and is clearly reflected in the measured equilibrium constant (K _tau ⁰ ) and free energy change (??G⁰). Structural calculations at Hartree Fock and Density Functional Theory levels, calculated stability of the isomers in different solvents using Polarized Continuum Model and the theoretical potential energy surfaces for the ground and excited states along the proton transfer coordinate are reported for the tautomeric equilibrium of FP2HP.     

NiH2分子的结构及其势能函数

应用群论及原子分子反应静力学方法推导了NiH2分子基态的电子态及其离解极限,在MP2/6-311G水平上,优化出NiH2(3Δg)分子稳定构型为D∞h,其平衡核间距Re=0.157 3 nm、∠HNiH=180.00°,同时计算出振动频率:对称伸缩振动频率ν1=2 000 cm-1,弯曲振动频率ν2=721 cm-1和反对称伸缩振动频率ν3=1 875 cm-1.在此基础上,使用多体项展式理论方法,导出了基态NiH2分子的全空间解析势能函数,该势能函数准确地再现了NiH2(D∞h)平衡结构.     

基态UC2分子的结构和势能函数

采用密度泛函理论 (DFT)的B3LYP方法和相对论有效原子实势理论模型 (RECP) ,对UC2 分子可能的结构进行优化计算 ,得到UC2 分子稳定构型为角形C -U -C(C2v) ;由微观可逆性原理 ,判断了UC2 分子的离解极限 ;并且导出了基态UC2 分子 (X 5B1)的多体项展式势能函数 ,其势能面等值图展现了C -U -C(C2v)稳定结构 ;根据势能面等值图 ,讨论了C +UC(X 3 П)反应和U +C2 (X 1∑+ g)反应的势能面静态特征