线性簇合物SC_(2n)S~(2-)(n=1～12)电子吸收光谱

应用密度泛函理论,在B3LYP/6-31G水平上优化了线性簇合物SC2nS2-(n=1～12)的基态平衡几何结构,并计算了它们的谐振动频率.在基态平衡构型下,通过TD-B3LYP/cc-pvTZ和TD-B3LYP/cc-pvDZ计算,确定了簇合物SC2nS2-(n=1～10)X1Σ g→11Σ u电子跃迁的垂直激发能和对应的振子强度.基于计算结果,导出了X1Σ g→11Σ u电子跃迁吸收波长与体系大小n的解析关系式,以及SC2nS2-体系第一电离能与体系大小n的解析表达式,并讨论了不同端位原子对碳链体系激发态性质的影响.     

线性BC2nB (n＝1～12)的结构特征和电子光谱的理论研究

应用密度泛函理论, 在B3LYP/6-31G^*水平上优化得到了线性簇合物BC_2nB (n＝1～12, D_(h)的平衡几何构型, 并计算了它们的谐振动频率. 在优化平衡几何构型下, 通过TD-B3LYP/cc-pvDZ和TD-B3LYP/cc-pvTZ计算, 分别得到了n＝1～12和n＝1～7的电子跃迁的垂直激发能和对应的振子强度. 在B3LYP/6-311＋G^*水平上计算得到了簇合物BC_2nB (n＝1～12, D_(h)的电离能. 基于计算结果, 导出了BC_2nB体系电子跃迁能以及第一电离能与体系大小n的解析表达式.     

线型碳链LiC_(2n)Li的结构和电子光谱的密度泛函理论研究

应用密度泛函理论,在B3LYP/6 31G(d)水平上优化得到了线型簇合物LiC2nLi(n=1 ~10,D∞h)的基态平衡几何构型,并计算了它们的谐振动频率.利用含时密度泛函理论,计算了簇合物LiC2nLi的X1∑ +g→11∑ +u跃迁的垂直激发能,以及相应的振子强度.基于计算结果,建立了跃迁能和体系大小n的解析关系式. 同时也计算了体系的第一绝热电离能,讨论了体系的电离能与体系大小n的关系.     

(ClAlNH)n簇合物的结构与稳定性

用量子化学从头算方法（HF／6－31G）和密度泛函理论（DFT）的B3LYP方法，以6－31G标准基组加一个极化函数，对（ClAlNH)n(n=1-10)簇合物的几何构型，电子结构和红外光谱进行了优化，并讨论了聚合反应（ClAlNH)m→(ClAlNH)n的热力学效应，结果表明，（ClAlNH)n系列簇合物的基态稳定结构为Cs(n=1),D2h(n=2),D3h(n=3),Td(n=4),Cs(n=5),D3d(n=6),Cs(n=7),S4(n=8),D3h(n=9),C2h(n=10,n=2,4,6,8,10等偶数对应的（ClAlNH)n簇化合物的结构比n等于奇数量更稳定。     

SiO2·(CO)n(n=1～2)结构和属性的理论研究

用密度泛函理论详细地研究了SiO2·(CO)n(n=1～2)的结构和属性.研究表明,SiO2·CO是一个T形的具有C2v对称性的分子,SiO2·(CO)2具有C2对称性的分子;频率计算结果与实验值一致,CO在与SiO2成键过程中,C-O伸缩振动频率有所增加,说明静电势在复合过程中起了重要作用;基组重叠误差(BSSE)修正在计算相互作用能时不可忽视,相互作用能和解离能的计算以及NBO分析表明,SiO2·(CO)2中的SiO2与CO之间的作用相对SiO2·CO来说较弱;SiO2和CO2与CO的成键特点不同,主要是缘于SiO2与CO2的能隙不同.     

线性BC2nB (n＝1～12)的结构特征和电子光谱的理论研究

应用密度泛函理论, 在B3LYP/6-31G^*水平上优化得到了线性簇合物BC_2nB (n＝1～12, D_(h)的平衡几何构型, 并计算了它们的谐振动频率. 在优化平衡几何构型下, 通过TD-B3LYP/cc-pvDZ和TD-B3LYP/cc-pvTZ计算, 分别得到了n＝1～12和n＝1～7的电子跃迁的垂直激发能和对应的振子强度. 在B3LYP/6-311＋G^*水平上计算得到了簇合物BC_2nB (n＝1～12, D_(h)的电离能. 基于计算结果, 导出了BC_2nB体系电子跃迁能以及第一电离能与体系大小n的解析表达式.     

AlmN2－ (m=1～8)团簇的结构与稳定性

用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法, 在6-311G*水平上对AlmN2－ (m =1～8)团簇的几何构型、电子结构、振动频率、电荷分布与成键方式进行了理论研究. 结果表明, AlmN2－ 团簇的基态结构有两种基本构型, 一种是以N—N键为核心, 周围与Al原子配位形成的； 另一种是由两个AlnN(n＜m)分子碎片通过共用Al原子或Al—Al键相互结合形成的. 对AlnN分子碎片相互结合形成的基态结构亲和能讨论得到, m为奇数的AlmN2－团簇比m为偶数的稳定.     

Sn_mO_n(m=1～3,n=1～2m)系列团簇的结构和电子性质

基于密度泛函理论(DFT)中的广义梯度近似(GGA)系统地研究了Snm On(m=1~3,n=1~2m)团簇的几何结构和电子性质.当m=n时,团簇的基态结构为Sn和O原子彼此相邻的环形结构,当nm时,团簇易于形成链状结构.研究发现:氧化锡团簇的物理和化学特性类似于氧化硅,主要表现为非金属性.对分裂途径、分裂能和能隙(HOMO-LUMO Gap)进行了研究,结果表明类氧化锡(Snm Om)、Sn2O3和Sn3O4团簇具有很好的稳定性,可以作为构建团簇聚合物材料的基本单元.而且,氧化锡团簇的稳定性主要与其组成成分和结构有关,与团簇大小无关.     

簇合物(F2GaN3)n(n=1～4)的理论研究

采用密度泛函理论B3LYP/6-311+G*方法,计算研究了(F2GaN3)n(n=1～4)簇合物的结构和性质.研究表明,簇合物(F2GaN3)n(n=2～4)的优化构型均拥有Ga-Na-Ga连接的环状结构.讨论了几何参数随聚合度的变化关系.三聚体的船式构象较椅式构象的能量低16 kJ·mol-1,具有S4对称性的四聚...     

[(η5-C5Me5)WS3Cu3Br2(PPyPh2)2]四核簇合物的合成和晶体结构

以2[(η5-C5Me5)WS3(CuBr)3]2和diphenyl-2-pyridylphosphine (PPyPh2)在乙腈中反应得到标题化合物[(η5-C5Me5)WS3Cu3Br2(PPyPh2)2], 对该产物进行了元素分析、 IR、 UV-Vis和1H NMR 谱表征, 并测定了晶体结构. 该化合物晶体属三斜晶系, P1空间群, 晶胞参数: a=1.545 9(7) nm, b=1.62 0(1) nm, c=1.018 0(2) nm, α=94.18(3)°, β=97.38(3)°, γ=111.81(4)°, V=2.327(2) nm3, Z=2, Dc=1.84 g*cm-3, F(000)=1 260, μ=57.77 cm-1, 最终偏离因子R=0.029. 此簇合物结构可视为由一个[(η5-C5Me5)WS3]单元和3个Cu组成的开口立方烷, 其中2个Cu是畸变四面体配位, 第3个Cu是近似三角平面配位. W-Cu(1), W-Cu(2) 和W-Cu(3)距离分别为0.270 41(9), 0.273 27(8), 0.267 85(9) nm.     

AlmN2和AlmN+2(m=1～8)团簇结构与稳定性的量子化学研究

用密度泛函理论(DFT）的B3LYP方法，在6-311G水平上AlmN2和AlmN^ 2(m=1～8)团簇的几何构型、电子结构、振动频率和分子轨道进行了理论研究．结果表明，AlmN2类团簇的基态结构有两种基本构型，一种是以N-N键为核心周围与Al原子相配位形成的，一种是由两个AlnN(n≤m，2)分子碎片通过共用Al原子或Al—Al键相互结合形成的．对AlnN分子碎片相互结合形成结构的绝热电离能讨论得到，m为偶数的团簇比m为奇数的稳定。     

CnAl2 (n=1-10)团簇的结构特征与稳定性

采用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法, 在6-311G*水平上对CnAl2 (n=1-10)团簇的几何构型和电子结构进行了结构优化和振动频率计算. 结果表明, 富铝的CAl2团簇基态结构为折线型面状结构, 多碳和双聚体的CnAl2团簇基态结构均为Al原子端基配位的线状结构. 通过对基态结构的能量分析, 得到了n为偶数的CnAl2团簇比n为奇数稳定的结论.     

PdSi_n(n=1～15)团簇电子结构与光谱性质的理论研究

在卡里普索(CALYPSO)结构预测的基础上,采用密度泛函理论(DFT)B3LYP方法,优化得到PdSi_n(n=1~15)团簇的基态结构,对其电子性质、红外光谱和拉曼光谱进行了讨论.结果表明,PdSi_n(n=1~15)团簇的基态构型随n值的增大由平面结构向立体结构演化;当n≤4时,PdSi_n团簇的红外与拉曼活性在450~500 cm-1范围内表现较好,当n≥5时,PdSi_n团簇的红外与拉曼活性在50~500 cm~(-1)范围内表现较好.     

(BCO)+n(n=1-12)团簇的结构与稳定性

用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法, 在6-31G*水平上对(BCO)⁺_n(n=1-12)团簇的几何结构、电子结构、振动频率等性质进行了理论研究. 结果表明, (BCO)⁺_n团簇的基态结构均为羰基端配位(μ₁-CO)结构, 且含三元环和五元环数目越多或四元环和六元环的数目越少, 相应的结构越稳定. 能量分析得到, n 为奇数的(BCO)⁺_n团簇比n为偶数的稳定.     

(Cl2AlNH2)n和(H2AlNH2)n(n=1～5)簇结构及其热力学性质

用HF自洽场理论和密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,在6 31G水平上研究了低聚物(Cl2AlNH2)n和(H2AlNH2)n(n=1～5)簇的几何构型、电子结构和聚合反应热力学性质,比较了两个系列化合物中化学键的强度.结果表明,Cl2AlNH2和H2AlNH2分子为C2 (EC)平面型结构,其中Al－N为由一个σ键和一个键组成的双键.(Cl2AlNH2)n和(H2AlNH2)n(n=1～5)分子为Dnh对称,Al－N是典型的σ单键 .低聚物(Cl2AlNH2)n和(H2AlNH2)n的稳定性顺序分别为: 3 > 2 > 4> 5 > 1和8 > 7 > 9 > 11 > 6.     

M_nP_m~+原子簇结构的ab initio从头算(M=Cr,Mn,n=1～3,m=2～12)

应用ahinitio计算程序，我们对飞行时间质谱产生的谱图进行了理论分析。稳定的MnnPm+和CrnPm+的结构基本上是多面体，仅有少数结构为环状和平面的。在计算中，我们尚未发现有链状的簇合物，这与风簇绝大多数是多面体是相一致的。因此，单枚金属簇合物的形成机制很大可能是金属进入磷形成的笼簇中。一般地说，除了磷的个别笼状团簇外，金属和磷相互成键是普遍存在的；在二核、多核金属磷簇合物中，金属间相互作用不常见，绝大多数是通过桥磷相连的。     

钒取代α-Keggin型杂多阴离子簇合物[PVnMo12－nO40](3＋n)－ (n＝1～3)氧化性能的DFT研究

运用密度泛函理论的离散变分(DFT-DVM)方法, 通过理论计算和模拟, 将不同个数V取代的α-Keggin型磷钼杂多阴离子簇合物以及它们的各个异构体区分开来, 探讨了V的取代效应对所形成物种[PVnMo12－nO40](3＋n)－ (n＝1～3)的氧化活性的影响. 研究表明, 单钒取代的簇阴离子的氧化活性最高, 其次是二钒取代的物种, 三钒取代的物种活性最低. 将计算得到的结果与实验测得的还原电势进行关联后发现, 这些杂多阴离子簇合物的费米能级(Ef)与其第一还原电势(ERP)之间呈现反比变化, 随着V取代个数n的增加, 簇阴离子所带的负电荷数逐渐增大, Ef值也随之增大, 而相应物种的ERP却逐渐减小. 进一步对含钨杂多阴离子簇合物[XW12O40]n－ (X＝CoII, FeIII, SiIV, PV)的计算分析证实, 这种关系具有一定的普适性; 在此基础上推测了杂多阴离子新物种[SW12O40]2－的存在, 并预测了其可能具有的氧化活性.     

Ge_nEu(n=1-13)团簇的结构、电子及磁性质(英文)

利用密度泛函理论在广义梯度近似下研究了GenEu(n=1-13)团簇的生长模式和磁性.结果表明:对于GenEu(n=1-13)团簇的基态结构而言,没有Eu原子陷入笼中.这和SinEu以及其它过渡金属掺杂半导体团簇的生长模式不同.除GeEu团簇外,GenEu(n=2-13)团簇的磁矩均为7μB.团簇的总磁矩与Eu原子的4f轨道磁矩基本相等.Ge、Eu原子间的电荷转移以及Eu原子的5d、6p和6s间的轨道杂化可以增强Eu原子的局域磁矩,却不能增强团簇总磁矩.     

TbSin(n=2-13)团簇的结构、电子及磁学性质

利用相对论密度泛函理论在广义梯度近似下研究TbSi_n (n=2-13)团簇的结构、稳定性、电子和磁学性质. 对团簇的平均结合能、离解能、电荷转移、最高占据分子轨道(HOMO)和最低未占据分子轨道(LUMO)的能级差、Mulliken 电荷分析和磁学性质进行了计算和讨论. TbSi_n团簇并没有像实验推测的那样在n=10形成嵌入式的结构. 我们推断电子亲和势的急剧变化不仅与嵌入式的结构有关, 而且与电子的固有稳定性相关.Mulliken 电荷分析表明电荷总是从Tb 原子转向Si 原子. 团簇的磁矩主要局域在Tb 原子的周围, 并且主要由f电子贡献, f 电子表现出局域性并且不参与化学成键. 以TbSi₁₀为例的分波态密度分析表明Tb与Si 原子间存在很强的sp轨道杂化.     

Sn_nSm(n=1～9)团簇结构稳定性与磁学性质的理论研究

采用Saunders全局优化随机踢球模型与密度泛函理论相结合的方法,在B3LYP/SDD理论水平下研究了锡基原子团簇Sn_n(n=2~10)及锡基稀土原子钐掺杂团簇Sn_nSm(n=1~9)的几何结构、稳定性、电子性质和磁性.结果表明,团簇Sn_nSm(n=1~9)中掺杂的钐原子通常位于主团簇的表面,掺杂团簇的基态结构更倾向于具有较高对称性的三维结构;二元锡基混合团簇的平均结合能变大,稳定性增强,这主要归因于Sn—Sm键比Sn—Sn键的键能大,具有更强的相互作用;掺杂团簇具有较高的磁性,其总磁矩主要源自于钐原子4f电子的贡献;随着团簇尺寸的增加,二元团簇的总磁矩呈现出趋于饱和的现象.