5水合甘氨酸复合体的结构和性能的理论研究

为了探讨“几个水分子导致甘氨酸两性离子复合体与其中性分子复合体等能”, 采用mp2/6-31＋＋g**//b3lyp/6- 31＋＋g**方法研究了甘氨酸水化的微观机理, 发现答案是5个水分子, 并证实了实验结果. 最稳定的5水合甘氨酸两性离子复合体具有双链结构, 与最稳定的5水合甘氨酸中性分子复合体能量接近(仅相差2.26 kJ/mol), 能够共存; 中性复合体和两性复合体之间可以通过直接质子迁移和桥助质子迁移等两种途径相互转化, 双链结构的甘氨酸复合体中质子迁移的能垒较低甚至无垒, 能够自发进行.     

水合甘氨酸体系水桥式质子迁移的理论研究

水分子与甘氨酸作用会导致甘氨酸羧基上的质子迁移到氨基上,质子可以通过水分子链进行迁移。采用密度泛函理论的B3LYP/6-31++g**方法研究了水分子链的逐渐增长（1~5个水分子）对质子迁移的影响,发现水分子数少于5时,质子迁移一步完成;水分子数为5时,质子迁移经由一个中间体,需两步完成;水分子链的增长使质子迁移反应的自由能越来越低,但是反应的活化能越来越高,即在热力学上有利于质子迁移反应,在动力学上不利于质子迁移反应。     

(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.     

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 .     

高氯酸二甘氨酸十二水合二铒的晶体结构

在水溶液中合成了甘氨酸铒配合物[Er₂(Gly)₂(H₂O)₁₂](ClO₄)₆·4H₂O单晶,并测定了其晶体结构。该晶体属单斜晶系,P2₁/n空间群。晶胞参数:a=1.0571(2)nm,b=1.0837(2)nm,c=1.7728(4)nm,β=90.09(3)°,V=2.0309(7)nm²,Z=2,D_c=2.239g/cm³.最终偏差因子R=0.055,R_w=0.061.每2个Er³⁺离子由2个甘氨酸羧基桥联成双核结构。Er³⁺离子还与6个水分子的氢原子配位,形成畸变的四方棱柱型配位多面体。     

Na-噻吩荷移配合物弱相互作用的理论研究

利用 B3LYP法在 6-31 1 +G* 水平上研究了 Na-噻吩体系可能存在的 3种 Na-噻吩复合物 A,B和 C分子结构 .结果表明 :Na-噻吩体系存在 2个能量极小结构 A和 C;结构 B未得到证实 .结构 A中 ,Na的 3s1电子直接和噻吩杂环的所有重原子进行弱相互作用形成一个具有 Cs对称性的金属有机复合物 ;结构 C中 ,Na原子的 3s1电子主要通过和与 S原子不直接相连的 C2和 C3进行弱相互作用 ,因而在原有的大 π键基础上形成一个新的大 π键 ,其结构为 C2 v对称性 .结构 A较结构 C稳定 78.0 k J/ mol.结构 A中的 Na—S之间的距离为 0 .4 0 7nm,键角∠ CSC为 91°,金属 Na和噻吩之间的弱相互作用使整个噻吩分子平面稍微变形 ,S原子向 Na所在的一侧稍微偏离 C环平面 .结构 C中 Na-S之间的距离为 0 .82 5 nm,∠ CSC为 91°,金属 Na原子和杂环中所有的原子在同一个平面内 .在 B3LYP、 MP2、 MP3和 MP4水平上 ,分别用 6-31 1 +G* 和 6-31 1 ++G* * 基组精确计算了最稳定结构 A的结合能 ΔE为 8.3～ 1 0 .9k J/ mo     

OCS分子单重态和三重态结构的密度泛函理论研究

OCS是大气同温层中唯一的硫化物，与CS2、N2O和CO2等一样都是具有16个价电子的闭壳层分子，这些典型三原子分子的电子结构与性质一直为理论和实验工作者所关注。尽管它们只是简单的三原子分子，但仍有一些性质不为人所知。目前还未见有关OCS分子电子结构与性质的研究报道。     

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     

SiNP分子结构及稳定性的理论研究

采用B3LYP/6-311G(d),QCISD和CCSD(T)方法,对单重态和三重态SiNP体系的异构化进行了研究.在QCISD/6-311G(d)水平下,得到了7个稳定的异构体,它们由4个过渡态所连接,其中三重态线型异构体SiNP(31,3Σ1),单重态环状异构体SiNP(14,1A')和单重态线型异构体SiNP(11,1Σ)都具有较大的热力学及动力学稳定性.     

SiCS分子结构及其稳定性的理论研究

采用DFT,QCISD及CCSD(T)方法对单重态、三重态SiCS的分子体系势能面进行理论计算,在QCISD/6-311G(d)水平上得到由3个过渡态连接的5个稳定构型.经动力学及热力学分析均是稳定的三重态线型分子SiCS(³1)、单重态线型分子SiCS(¹1)以及单重态的环状分子cSiCS(¹2).     

Theoretical Study on Hydrogen Interaction between 5-Fluorouracil and Glycine

The geometries,electronic structure,IR spectrum and other properties of hydrogen interaction between 5-fluorouracil and glycine were studied at the B3LYP/6-31+G* level.Single point energy calculations were executed at the B3LYP/6-311++G** and B3LYP/aug-cc-pvdz levels,and natural bond orbital (NBO) analysis was carried out at the B3LYP/6-31+G* level.Finally,the hydrogen bonds were discussed via AIM electronic density topology analysis.     

Theoretical Studies on the Hydrogen Bond Transfer and Proton Transfer between Anamorphoses of the Dihydrated Glycine Complex

The conversion between anamorphoses of the dihydrated glycine complex was studied by means of B3LYP/6-31++G**. It was found that proton transfer was accompanied by hydrogen bond transfer in the process of conversion between different kinds of anamorphoses. With proton transfer, the electrostatic action was notably increased and the hydrogen-bonding action was evidently strengthened when the dihydrated neutral glycine complex converts into dihydrated zwitterionic glycine complex. The activation energy required for hydrogen bond transfer between dihydrated neutral glycine complexes is very low (6.32 kJ·mol-1); however, the hydrogen bond transfer between dihydrated zwitterionic glycine complexes is rather difficult with the required activation energy of 13.52 kJ·mol-1 due to the relatively strong electrostatic action. The activation energy required by proton transfer is at least 27.33 kJ·mol-1, higher than that needed for hydrogen bond transfer. The activation energy for either hydrogen bond transfer or proton transfer is in the bond-energy scope of medium-strong hydrogen bond, so the four kinds of anamorphoses of the dihydrated glycine complex could convert mutually.     

5-甲基胞嘧啶-BH3复合物构型及异构化机理的理论研究

用B3LYP/6-311＋G(d)及MP2/6-311＋G(d)计算方法, 对5-甲基胞嘧啶与BH₃所形成复合物及异构化反应进行了研究, 获得了6种复合物及4个异构化过渡态. 在考虑基组重叠误差校正基础上, 得到了结合能及变形能等信息, 并用自然键轨道分析法讨论了其相互作用情况. 结果表明, BH₃与5-甲基胞嘧啶中N(3), O及N(4)相连形成稳定复合物a, b₁, b₂和c, 其结合能分别为104.58, 92.25, 63.49和43.41 kJ•mol^－1; 复合物a, b₁, b_2, c和d既可通过BH₃与5-甲基胞嘧啶不同部位结合直接生成, 也可通过BH₃整体迁移实现相互转化; 甲基化对复合物稳定性及相互异构化能垒无明显影响.     

Hydrogen Bonding Character Between the Glycine and BF4^-

The hydrogen bonding character between the BF4- and glycine was theoretically studied at the level of B3LYP/6-31＋G^＊, single point energies were performed at the level of B3LYP/6-311＋＋G^＊＊. The relevant geometrical characteristics, energy properties, as well as the characters of the intramolecular hydrogen bonds have been studied. Atoms in molecule theory topological analysis indicated the （3,-1） critical points for hydrogen bonds. In addition, the electron density and Laplacian were in the range suggested for the hydrogen bonds. Especially, the changes of atomic charge, hydrogen upon hydrogen bonds formation dipole moment, enegry as well as volume of the were systemitically discussed.     

Quantum-chemical Study on the Structures and Properties of Uracil-BX3 （X = F, Cl） Complexes

1 INTRODUCTION The intermolecular interaction of bases in DNA or RNA is of immense interest and significance to che- mists and biologists alike. The interactions of these bases with metal cations, solvent molecules and other small molecules or ions would affect the struc- ture and biological properties or recognition process,which has been investigated widely[1～8]. Boron contained compounds are electron deficient com- pounds and have been extensively used as catalysts in chemical react…     

几种新型六氮杂异伍兹烷衍生物结构与性能的理论预测—— 高能量密度化合物的寻求

以CN, NC, ONO2, N3, NH2, N2H, NHNH2, N4H和N4H3 9种含氮高能基团为取代基, 分别取代2,4,6,8,10,12-六氮杂异伍兹烷(IW)中亚氨基的6个H原子所形成的9种六氮杂异伍兹烷衍生物作为研究目标分子. 运用密度泛函理论, 在B3LYP/6-31G**水平上求得了它们的分子几何构型、电子结构、解离能(BDE)及IR谱等信息, 并设计等键反应计算了生成热( ). 基于统计热力学原理计算拟合了100～1200 K温度范围内体系的热力学函数, 利用Kamlet-Jacobs方程估算了它们的爆轰性能. 研究结果表明, 9种六氮杂异伍兹烷衍生物存在两种可能的热解引发类型. 在衍生物HNiIW, HBDAIW和HBAIW中, 可能的热解引发键是取代基内部的化学键, 而其余衍生物的热解引发键则可能是骨架N与取代基R之间N—R键. 另外, 硝酸酯基(ONO2)取代所得化合物HNiIW的密度ρ、爆速D及爆压p分别为1.998 g•cm－3, 9.71 km•s－1和44.47 GPa, 完全达到高能量密度化合物(HEDC)的基本要求, 且优于已应用的HNIW, 有望成为新型的HEDC.     

Theoretical Study on the Structures and Properties of Hydrogen Bonding Complexes between Diazines and Water

Density functional theory B3LYP method and second-order Moller-Plesset perturbation theory MP2 method were employed to obtain the optimized geometries of the ground state and interaction energy for diazines and water complexes. The results show that the ground state complexes have strong hydrogen bonding interaction with -20.99, -16.73 and -15.31 kJ/mol after basis set superposition error and zero-point vibration energy correction for pyridazine-water, pyrimidine-water and pyrazine-water, respectively, and large red-shift for the symmetric H-O stretching vibration frequencies due to the formation of N…H-O hydrogen bond in the diazine-water complexes. The NBO analysis indicates that intermolecular charge transfer are 0.0316, 0.0255 and 0.0265 e respectively. In addition, the first singlet （n,n＊） vertical excitation energy of the monomer and the hydrogen bonding complexes between diazines and water was investigated by time-dependent density functional theory.