缩胺基脲衍生物HeI PES和电子结构的研究

利用HeI紫外光电子能谱(PES)首次得到一组缩胺基脲衍生物的PES谱图。并利用RHF(6-31G^*^*)计算了它们的电子结构,解析了实验谱,分析和说明与实验电离能所对应的分子轨道的特征。论证了计算结果与实验值间很好的相符关系。并通过实验和计算结果,讨论了这类化合物取代基的影响和为何缺乏生物活性。     

邻硝基乙酰苯胺衍生物电子结构的UPS研究

本文报道邻硝基乙酰苯胺衍生物的HeI紫外光电子能谱(PES), 同时也给出了邻硝基苯胺衍生物的PES谱。PES谱的指认由相应分子的MNDO计算所支持, 并指出带有不同取代基基团的邻硝基乙酰苯胺合成耐高温喹啉高聚物的难易依赖于PES所测化合物分子的最低电离能(IP)。     

咔唑及其N-取代衍生物的气相HeⅠ紫外光电子能谱与量子化学研究

首次系列报道了9-H咔唑及其系列N-取代衍生物的气相HeI紫外光电子能谱,借助于Gauss-94采用RHF/3-21G基组对它们的几何构型进行优化,并用RHF/6-31G基组计算分子轨道及能级,计算的分子轨道特征和能量很好地反映了各谱带的特点和分子间电离能的变化规律.依计算结果,以及同系列分子间谱带及相应电离能的相互比较,对每个分子的UPS谱带给予指认,讨论了N-烷基化对π分子轨道的选择性去稳定化作用,并讨论了分子之间电离能的变化规律,得到一系列有益的结论.     

咔唑及其N-取代衍生物的气相He I紫外光电子能谱与量子化学研 究

首次系列报道了9-H咔唑及其系列N-取代衍生物的气相HeI紫外光电子能谱,借助于Gauss-94采用RHF/3-21G基组对它们的几何构型进行优化,并用RHF/6-31G基组计算分子轨道及能级,计算的分子轨道特征和能量很好地反映了各谱带的特点和分子间电离能的变化规律。依计算结果,以及同系列分子间谱带及相应电离能的相互比较,对每个分子的UPS谱带给予指认,讨论了N-烷基化对π分子轨道的选择性去稳定化作用,并讨论了分子之间电离能的变化规律,得到一系列有益的结论。     

咔唑及其N-取代衍生物的气相He I紫外光电子能谱与量子化学研 究

首次系列报道了9-H咔唑及其系列N-取代衍生物的气相HeI紫外光电子能谱,借助于Gauss-94采用RHF/3-21G基组对它们的几何构型进行优化,并用RHF/6-31G基组计算分子轨道及能级,计算的分子轨道特征和能量很好地反映了各谱带的特点和分子间电离能的变化规律。依计算结果,以及同系列分子间谱带及相应电离能的相互比较,对每个分子的UPS谱带给予指认,讨论了N-烷基化对π分子轨道的选择性去稳定化作用,并讨论了分子之间电离能的变化规律,得到一系列有益的结论。     

两种影响生态环境的亚硝基取代烷烃的电子结构

采用紫外光电子能谱实验(PES)和量子化学方法对两种影响生态环境的亚硝基取代烷烃RONO[R=(CH3)2CH,(CH3)3CO]的电子结构进行了分析和讨论。实验得到两种化合物的第一电离能分别为10.37eV和10.12eV,结合从头算自洽场分子轨道(abinitioSCFMO)计算和外壳层格林函数法(OVGF)计算对PES进行了分析和指认。研究表明化合物中取代基效应对电离能存在明显的影响;外层格林函数法计算得到电离能与实验吻合很好;同时发现在外层格林函数计算结果中由于考虑相关能,得到的分子轨道存在能级顺序的交错。实验和理论计算结果进一步证实亚硝基取代烷烃是产生烷基氧自由基(RO^.)的很好的源物种,这为深入研究由它们产生的对环境破坏有着重要影响的相应自由基奠定了基础。     

o-，m-，p-IC6H4OCH3的电子结构和取代基效应

采用紫外光电子能谱（UPS）手段结合理论计算研究了有机卤化物o-,m-,p-IC6H4OCH3的电子结构和取代基效应．在碘原子和甲氧基两个供电子基团的共同作用下,这三种碘代苯甲醚的第一电离能均低于相应的碘苯和苯甲醚．通过取代基效应研究表明碘代苯甲醚为富电子体,因此在有机合成反应中具有较高的反应活性．     

用HAM/3法研究胞嘧啶及其甲基衍生物的光电子能谱与紫外光谱

本文用半经验SCF-MO-HAM/3方法计算了胞嘧啶和它的某些甲基衍生物的电离能、激发能和振子强度.指认了这些分子的紫外光电子能谱和紫外电子光谱.讨论了在紫外光电子能谱指认上与CNDO/S的不同之处.分析了胞嘧啶在磷酸三甲酯中可能存在的主要异构体形式.     

苯并噻二嗪吸电子基取代衍生物电子性质的理论研究

运用量子化学半经验方法对1，2，4-苯并噻二嗪-1，1二氧类化合物的8种取代衍生物进行了量子化学计算，从体系能量、几何构型、电子结构、前线分子轨道等几方面分析了吸电子基-CN，-NO2等取代后体系的电子性质变化规律．结果表明：随着取代基吸电子能力的增强，体系的活性增强，可为药物合成提供一定的理论指导．     

缩胺基硫脲衍生物电子结构的HeI紫外光电子能谱研究

报道了一组具有生物活性的缩胺基硫脲衍生物电子结构的HeI紫外光电子能谱(PES)研究。PES谱的指认借助于对有类似原子基团的小分子的PES结果以及对每个研究分子的MNDO量子化学计算,同时由PES实验最低电离能(IP_s/eV)预指了该类衍生物间的相对生物活性大小,而研究分子最高占有轨道(HOMO)的π键属性促进了人们对这类衍生物生物活性的了解。     

几种硫醚化合物的紫外光电子能谱及量子化学研究

报导了硫酸系列化合物DMS（二甲基硫酸），DpCPS（二对氯苯硫酸），DpTS（二对甲基苯硫醚）气相HcI紫外光电子能谱（UPs），其中DpCPS，DpTS的UPS谱为首次获得．对各体系利用MNDO方法进行了分子构型优化，对优化得到的优势构型实施RHF／6－31G量子化学计算，并利用计算结果对各个分子体系的UPS谱进行了指认，计算结果分析显示：a）S原子的孤对电厂在DpCPS和DpTS中起到阻碍形成遍及整个分子体系π轨道的阻断作用，故此不存在遍及整个分子体系的π轨道；b）通过对三体系第一电高能的对比分析表明，第一电高能所激发出的电子主要是受S原子的束缚；c）还得到另一个有意义的结论──各分子体系的第一电离能大小与HOMO中3Pz轨道所占成份成有很好的线性关系．表明体系的第一电离出的电子主要是受S原子的3Pz轨道束缚     

系列二羰基化合物的HeI紫外光电子能谱(UPS)及量子化学研究

报道了醌及苯并酸酐等系列二羰基化合物的气相HeI紫外光电子能谱。对各体系利用Gaussian94程序RHF/3-21G进行了构型优化,对得到的优势构型采用STO-6G基组进行了轨道计算。并结合计算结果对各分子体系的UPS谱进行了分析指认。计算结果分析显示:标题化合物的第一个电离峰均是由苯环部分的共轭π键电子电离及羰基的孤对电子电离引起的,且化合物的IP~1值随羰基在HOMO轨道中权重的增大而增大。各化合物的第二、三谱带都与羰基不同类型的孤对电子峰相关联。说明羰基为此类化合物的特征基团。且分子的对称性越高,羰基的孤对电子峰n^-和n^+的平均值越大,分裂值也越大。     

N-(2-溴乙基)咔唑与N-乙烯基咔唑的气相HeI紫外光电子能谱与电子结构研究

首次报道了N-(2-澳乙基)咔唑和N-乙烯基咏唑的气相Hel紫外光电子能谱(UPS),借助于Gaussian 94采用RHF/6-3lG基组优化几何构型,并用RHF/6-31G基组计算分子轨道及能级.在对咔唑和N-烷基咔唑系列分子UPS电离能变化规律研究的基础上,对这2个分子的UPS谱带给予指认,并讨论其电子结构.结果表明N-(2-溴乙基)咔唑的UPS谱与N-烷基咔唑的不同之处是在10.295,10.540Ve处出现2个Br原子的孤对轨道;N-乙烯基咔唑的UPS谱带与咔唑的相比,电离能变化的特殊性说明乙烯基与咔唑环共平面.     

N-(2-溴乙基)咔唑与N-乙烯基咔唑的气相HeI紫外光电子 能谱与电子结构研究

首次报道了N-(2-溴乙基)咔唑和N-乙烯基咔唑的气相HeI紫外光电子能谱(UPS),借助于Gaussian94采用RHF/6-31G基组优化几何构型,并用RHF/6-31G^*基组计算分子轨道及能级.在对咔唑和N-烷基咔唑系列分子UPS电离能变化规律研究的基础上,对这2个分子的UPS谱带给予指认,并讨论其电子结构.结果表明N-(2-溴乙基)咔唑的UPS谱与N-烷基咔唑的不同之处是在10.295,10.540eV处出现2个Br原子的孤对轨道;N-乙烯基咔唑的UPS谱带与咔唑的相比,电离能变化的特殊性说明乙烯基与咔唑环共平面。     

六氢吡啶和氨形成的氢键团簇C5H10NH(NH3)n(n=1～3)结构的从头算研究

在RHF/6-31G(d)水平下,对C5H10NH(NH3)n(n=1～3)氢键团簇的平衡构型进行了从头算研究,优化得到各种可能的平衡构型.C5H10NH(NH3)为线型氢键结构,而C5H10NH(NH3)2为三元环结构,C5H10NH(NH3)3为四元环结构.在MP2/6-31G(d)//B3LYP/6-31G(d)水平下,对最稳定构型C5H10NH(NH3)n(Ⅰ)(n=1～3)的分子轨道进行布居分析,并且对相应的占据轨道进行指认.C5H10NH(NH3)n(Ⅰ)(n=1～3)垂直电离势的计算结果表明,形成氢键团簇后,分子的垂直电离势降低.     

Effects of Trifluoromethyl and Alkoxycarbonyl Groups on the Structure and Reactivity of Acrylates

Ab initio calculations with full geometry optimization have been performed for -CF₃-substituted cis- and trans-methyl crotonates, methyl-,-bis(trifluoromethyl) acrylate, and dimethylhexafluoroisopropylidene malonate using the restricted Hartree-Fock (RHF) method (6-31G* basis set). The effects of substituents at the multiple bond on the geometrical and electronic structure, dipole moments, polarizability and first molecular hyperpolarizability tensors, normal vibration frequencies, one-electron levels, electrostatic potentials, and local electron density at the C=C bond have been studied. Two substituents in the acrylic system prevent the conjugation of C=C and C=O bonds. The major effect on the structure and properties of the title compounds is produced by - interactions of the CF₃ group with the multiple bond and by incoherent exchange interactions of substituents at the C=C bond.     

DFT-PCM studies of solvent effects on the cross-interaction constants in benzhydryl cation and anion formation

The Hammett rho+ and rho- values have been determined by varying substituent Y' for a given Y in the benzhydryl cation and anion formation (YH4C6-CH-C6H4Y' where C is a cationic or an anionic center) at the RHF/3-21G, RHF/6-31G, RHF/6-31+G, and B3LYP/6-31+G levels. The failure of RHF theory in accounting for the stabilization by delocalization leads to the smaller magnitudes of rho+ and rho- with electron-donating and -withdrawing substituents, Y, respectively, than the corresponding DFT values. The effects of solvent (benzene, dichloroethane, and acetonitrile) on the rho values were calculated by applying the conductor polarizable continuum model method to the DFT results. Finally, the cross-interaction constants (rho(YY)') and their variation with solvent were determined. As the polarity (dielectric constant, epsilon) of the solvent is increased, the magnitude of rho+ and rho- decreased, whereas that of rho(YY)' increased. Satisfactory correlations were obtained between rho values (rho+, rho- and rho(YY)') and the Kirkwood function f(k) (= epsilon - 1/2epsilon + 1). The rho(YY)' values are negative with a magnitude greater for the anionic (rho(YY)'-) than the cationic (rho(YY)'+) system.     

One-electron oxidation and reduction potentials of nitroxide antioxidants: a theoretical study

High-level ab initio calculations have been used to determine the oxidation and reduction potentials of a large number of nitroxides including derivatives of piperidine, pyrrolidine, isoindoline, and azaphenalene, substituted with COOH, NH2, NH3+, OCH3, OH, and NO2 groups, with a view to (a) identifying a low-cost theoretical procedures for the determination of electrode potentials of nitroxides and (b) studying the effect of substituents on these systems. Accurate oxidation and reduction potentials to within 40 mV (3.9 kJ mol(-1)) of experimental values were found using G3(MP2)-RAD//B3-LYP/6-31G(d) gas-phase energies and PCM solvation calculations at the B3-LYP/6-31G(d) level. For larger systems, an ONIOM method in which G3(MP2)-RAD calculations for the core are combined with lower-cost RMP2/6-311+G(3df,2p) calculations for the full system, was able to approximate G3(MP2)-RAD values (to within 1.6 kJ mol(-1)) at a fraction of the computational cost. The overall ring structure has more effect on the electrode potentials than the inclusion of substituents. Azaphenalene derivatives display the lowest oxidation potentials and least negative reduction potentials and are thus the most promising target to function as antioxidants in biological systems. Piperidine and pyrrolidine derivatives have intermediate oxidation potentials but on average pyrrolidine derivatives display more negative reduction potentials. Isoindoline derivatives show higher oxidation potentials and more negative reduction potentials. Within a ring, the substituents have a relatively small effect with electron donating groups such as amino and hydroxy groups stabilizing the oxidized species and electron withdrawing groups such as carboxy groups stabilizing the reduced species, as expected.     

苯取代定位效应的量子化学研究

采用RHF／6-31G(d)方法优化分子构型,在此基础上研究取代定位效应,对14种苯的取代物进行了苯环上C原子所带总电荷量的计算,给出一个直观的苯的取代定位和活化(钝化)作用的判断标准.此法对芳基亲电取代反应有一定的预见性．     

Conformational analysis of 2,4-dialkyl-1,3,2-dioxaborinanes

Computer modeling using the quantum-chemical empirical MM+ method and nonempirical RHF//6-31G(d), MP2//6-31G(d), and, in individual cases, RHF//3-21G methods was employed to study the potential energy surface of 2,4-dialkyl-1,3,2-dioxaborinanes. The optimal geometry and ¹H NMR spectral data gave values for ∆G ⁰ of the methyl and hexyl substituents at C-4 of the heterocyclic ring equal to 0.6 and 1.6 kcal/mol, respectively.