C28H4-nCln(n=1~3)与CH4-nCln(n=1~3)的结构和电子光谱的理论研究

用INDO系列方法对C28H3Cl, C28H2Cl2, C28HCl3, CH3Cl, CH2Cl2, CHCl3进行了几何构型优化, C28H3Cl, C28HCl3, CH3Cl, CH3Cl为C3v对称性,C28H2Cl2, CH2Cl2为C2v对称性, 这六个分子的基态都是稳定闭壳层分子, 以此构型为基础计算了上述分子的电子光谱, C28H4-nCln(n=1~3)的电子光谱属于理论预测性质。     

C70X2(X=H,F, Cl)的稳定性和电子光谱

用INDO方法研究C70H2四种异构体的稳定性, 表明其最稳定异构体为1, 9-C70H2和7, 8-C70H2, 两者能量差为16.3KJ.mol^-^1, 与实验值及ab initio计算值接近; 光谱计算表明, 其特征吸收峰与实验值一致。在此基础上预测C70F2和C70Cl2的稳定性和电子光谱, 表明C70F2四种异构体的稳定性顺序与C70H2一致, 而C70Cl2则以21, 42-异构体最为稳定。二者的电子光谱与C70H2极其相似只是在500nm以上有细微差别。     

C60的一些氨基酸衍生物结构、光谱的理论研究

用INDO/2系列方法研究了C60与氨基酸加成产物的结构和UV谱, 表明两种加成产物异构体---[6, 6]闭环和[6, 5]闭环异构体, 均具有Cs对称性, 且[6, 6]闭环异构体具有更低的生成热,因而更稳定, 以优化构型为基础, 计算了化合物的UV谱, 与实验值一致, 同时对电子跃迁进行理论指认, 讨论了产物UV谱带红移的原因。     

C64H6的结构和光谱的理论研究

本文用INDO系列方法研究了C64H6的结构与光谱, 表明C64H6有C2v和Cs两种稳定构型, 其中C2v构型能量较低, 讨论其加成及环加成产物对称性的规律并与13C NMR谱的实验结果相结合。计算了两种构型的电子光谱, 对电子跃迁进行了理论指认,并讨论了C64H6谱带红移的原因, 理论计算结果与实验事实基本吻合。     

几种C70^n离子的Jahn-Teller畸变和单态的电子光谱

用INDO系列方法对C70^n(n=+2, +1, -1, -2, -3, -4)进行系统研究, 表明除C70^n三态具有D5h对称性, 其余均发生Jahn-Teller畸变, 导致明显的对称性降低(C2v), 产生30种键长和21种不等同C原子。以优化构型为基础, 计算C70^4^-单态的电子光谱, 其近红外吸收与实验值一致, 同时预测了C70^2^+单态的光谱。     

C59O的结构,电子光谱及NMR谱的理论预测

用ＩＮＤＯ系列方法对Ｃ６０的取代产物Ｃ５９Ｏ进行几何构型优化，得到Ｃｓ对称性的稳定构型，以此构型为基础，计算并预测了Ｃ５９Ｏ的电子光谱和ＮＭＲ谱。最后与Ｃ５９Ｏ的等电子分子体Ｃ＾２－６０及Ｃ６０Ｏ进行了比较。     

C60CH2结构和电子光谱的理论研究

用ＩＮＤＯ系列方法研究Ｃ６０ＣＨ２的两种结构，ＣＨ２加在两个六元环之间的键上为Ｃ２０构型，ＣＨ２加在一个五元环和一个六元环之间的键上为Ｃ５构型，计算表明，从总能量和ＬＵＭＯ－ＨＯＭＯ能级差看，Ｃ６０ＣＨ２的稳定结构应是Ｃ２０构型，该Ｃ２０异构体有类环丙结构（Ｃ１５－Ｃ３０桥键键长为０．１５５６ｎｍ，键序等于０．８６６３），其电子光谱计算结果与实验值符合较好。     

自由基C69N及双体(C69N)2结构和电子光谱的理论研究

用INDO系列方法对自由基C₆₉N(Cs)及双体(C₆₉N)₂(C₂h)进行了理论研究,结果表明:笼骨架上N的掺入使C₇₀笼发生畸变,N向笼外突出,与氮相连的碳(6-6环上的C)自旋密度较大,2个C₆₉N自由基在这个碳上以C-C单键连接,形成双体为C₂h对称性,N与附近的3个碳均以单键连接,并不断开。理论计算的电子光谱与实验吻合较好,(C₆₉N)₂易分解为单体C₆₉N.     

(CH3)2N(C6H4)nCN系列分子二阶非线性光学系数的理论研究

在AM1和INDO/CI方法的基础上, 用自编程序计算了(CH3)2N(C6H4)nCN(n=1→6)系列分子的二阶非线性光学系数β~i~j~k和β~μ并系统地研究了共轭链长对分子二阶非线性光学系统的影响及β~μ对激光场频率的依赖关系(色散效应)     

C~5~9HN的电子结构、UV-vis光谱及非线性光学性质的理论研究

对一种碳笼骨架氮取代化合物C~5~9HN用INDO系列方法进行了理论研究,得到了C~5~9HN的电子结构、分子稳定性、UV-vis光谱及二阶非线性光学系数。     

C59(CHPh2)N的电子结构、UV-Vis光谱、NMR谱及非线性光学性质的理论研究

用INDO系列方法对由(C₅₉N)₂和CH₂Ph₂合成的第一个C₅₉N衍生物C₅₉(CHPh₂)N进行了理论研究,得到了C₅₉(CHPh₂)N的稳定分子构型,表明C₅₉(CHPh₂)N为Cs对称性,并在此基础上讨论了C₅₉(CHPh₂)N的UV-Vis光谱、NMR谱.计算表明C₅₉(CHPh₂)N的二阶非线性光学系数β_μ较大.     

C59(C6H4OCH3)N的结构、光谱和二阶非线性光学性质的理论研究

用INDO系列方法对由(C₅₉N)₂和苯甲醚合成的衍生物C₅₉(C₆H₄OCH₃)N进行了理论研究,得到了分子的稳定构型.结果表明,C₅₉(C₆H₄OCH₃)N具有C_s对称性.以优化构型为基础讨论了分子的UV-Vis光谱、NMR谱线数,结果与实验符合得很好.本文还计算了C₅₉(C₆H₄OCH₃)N的二阶非线性光学系数β_μ,结果表明这种物质具有较大的二阶非线性光学系数.     

Theoretical Studies on Electronic Structures and Spectra for C80^n （D5d,C2v） Singlet

1INTRODUCTIONC80iscalledthemissingfullereneduetoitsinstabilityinkineticsandlowerLUMO-HOMOenergygap[1],aswellasthelowerabundanceintheexperimentandthedifficultyinsynthesis[1~5].However,thestableexistenceofcomplexLa2@-C80[2]stimulatestheresearchinterestinionsofC80.Zhang[3]performedtheoreticalstudiesonthestabi-lityandNMRspectraforC80isomers.Nakao[4]cal-culatedtheLUMO-HOMOenergygapofC80byusingabinitiomolecularorbital.Hennrich[5]syn-thesizedC80(D5)fromfullerenesootextractionbydHPLC.…     

C59(C6H4CH3)N的结构、UV-VIS光谱、NMR谱以及非线性光学性质的理论研究

用ＩＮＤＯ 系列方法对由（Ｃ５９Ｎ）２和甲苯合成的衍生物Ｃ５９ （Ｃ６Ｈ４ＣＨ３）Ｎ进行了理论研究,得到了分子的稳定构型,表明Ｃ５９（Ｃ６Ｈ４ＣＨ３）Ｎ具有Ｃｓ对称性。以优化构型为基础讨论了分子的ＵＶ－ＶＩＳ光谱、ＮＭＲ谱,结果与实验符合得很好。还计算了Ｃ５９－（Ｃ６Ｈ４ＣＨ３）Ｎ的二阶非线性光学系数βμ,结果表明这种分子具有较大的二阶非线性光学系数。     

C_nSi(n=35,36)的理论研究

利用量子化学从头计算方法研究了ＣｎＳｉ（ｎ ＝３５,３６） 的各种可能的几何构型－ 结果表明：Ｃ３５Ｓｉ 为硅取代碳笼（Ｆｕｌｌｅｒｅｎｅｓ）Ｃ３６ 中一个碳原子而形成的骨架硅杂碳笼,Ｃ３５Ｓｉ 比Ｃ３６ 有较低的稳定性和较高的化学活性．Ｃ３６Ｓｉ 有２ 种结构：（Ⅰ） 为外接型,（ Ⅱ） 缺位（ｈｏｌｅｄｅｆｅｃｔ） 即Ｓｉ 四连接型－ 计算结果表明,对Ｃ３６Ｓｉ,外接硅型化合物更稳定,即模型（ Ⅰ） 为主要成分,而且Ｃ３６Ｓｉ 最稳定构型是由Ｃ３６最稳定构型外接硅形成－ 计算结果与实验结果一致．     

N2(OH)2光致异构化机理

偶氮化合物 ,如偶氮芳烃、偶氮冠醚、偶氮环糊精等作为有机光化学开关分子具有重要的应用价值 ,已引起了人们的广泛重视[1] 。这类分子作为光化学开关的基本原理是反式的偶氮化合物在光照射下异构化为顺式构型 ,如下图所示 :长期以来 ,人们对该反应的机理持有两种不同看法[2 ,3] :一是分子平面内按角旋转机制 ,二是绕Ｎ =Ｎ键旋转的二面角机制。前者受氮上孤对电子的“阻碍” ,而后者将破坏共轭双键 ,显然两种机制在基态都很难发生 ,而如果光激发后发生ｎ→π 或π→π 跃迁 ,则两种机制均有可能发生。本文用量子化学从头算方法研究基态和激…     

C3N6H6(H3BO3)2的合成及晶体结构

以三聚氰胺和硼酸为原料在水溶液中反应合成出了一种新的BCN化合物先驱体C3N6H6(H3BO3)2。XRD表征结果表明三聚氰胺和硼酸的最佳配比为1∶3(物质的量比)。用单晶X-射线衍射分析法测定了该化合物的晶体结构。该化合物属单斜晶系,空间群为P21/C,晶胞参数为a=0.3597(7)nm,b=2.0105(4)nm,c=1.4112(3)nm,α=90,°β=92.07(3),°γ=90,°V=1.0199(3)nm3,Z=4,D c=1.627g.cm-3,μ(MoKα)=0.144mm-1,F(000)=520。晶体结构经全矩阵最小二乘法修正,最终可靠因子R1=0.0519,wR2=0.1361。该化合物是由C3N6H6分子和H3BO3分子通过氢键加合组装形成的三维超分子结构化合物。     

金属碳笼(Met-Cars)化学反应的理论研究 2: Ti8C12与H2O,C2H4生成Ti8C12(H2O)8和Ti8C12(C2H4)4反应的ab initio研究

用量子化学从头计算方法, 研究了Ti8C12分别与H2O, C2H4作用形成Ti8C12(H2O)8, Ti8C12(C2H4)4的反应。计算结果表明, 在Ti8C12(H2O)8中, 电子由H2O向Ti8C12转移, 在Ti8C12(C2H4)4中, 电子由Ti8C12向C2H4转移。从Ti8C12生成Ti8C12(H2O)8能量降低, 稳定性增加, 生成Ti8C12(C2H4)4能量升高, 稳定性减小。