Si_3分子基态(X~1A_1)的结构与分析势能函数

应用群论及原子分子反应静力学方法推导Si分子的电子态及其离解极限,在B3P86/CC-PVTZ水平上,对Si3分子基态进行优化计算,得出Si3基态的单重态能量最低,其稳定构性为的C2V构型,平衡核间距Re=0.2176nm、∠213=79.7°,能量为-869.2057a.u..同时计算出基态的简正振动频率:对称伸缩振动频率ν(B2)=547.6446cm-1,弯曲振动频率ν(A1)=185.6100cm-1和反对称伸缩振动频率ν(A1)=559.6090cm-1.在此基础上,使用多体项展式理论方法,导出了基态Si3分子的全空间解析势能函数,该势能函数准确再现了Si3(C2V)平衡结构.     

AlOH(Cs,X1 A'')分子的结构与势能函数

使用MP4方法,在6-311G(3df,3pd)基组水平上对AlOH(Cs,X1A')基态分子进行了几何优化,得到了它的平衡几何构型和力常数.根据原子分子反应静力学原理得到AlOH分子的电子状态和可能的离解极限.应用多体展式理论方法推导出了AlOH基态分子的解析势能函数.     

NOESY在立体化学研究中的某些应用

应用二维NOESY技术,对同分异构体1-4、顺反异构体5、6及两个环丙烷衍生物7、8在溶液中的构型、构象等立体化学问题进行了研究,并对化合物5-8进行了计算机分子模拟,取得与NOESY一致的结果.     

SiO2分子的基态(X1A1)结构与分析势能函数

应用群论及原子分子反应静力学方法推导了SiO2分子的电子态及其离解极限,采用B3P86方法,在6-311G**水平上,优化出SiO2基态分子稳定构型为单重态的C2V构型,其平衡核间距Re=RSi-O=0.1587 nm,∠OSiO=111.2°,能量为-440.4392 a.u..同时计算出基态的简正振动频率:对称伸缩振动频率v(B2)=945.4cm-1,弯曲振动频率v(A1)=273.5 cm-1和反对称伸缩振动频率v(A1)=1362.9cm-1.在此基础上,使用多体项展式理论方法,导出了基态SiO2分子的全空间解析势能函数,该势能函数准确再现了SiO2(C2V)平衡结构.     

SiF2基态分子的结构与势能函数

运用Gaussian03软件包,采用密度泛函理论中的B3P86 方法,结合6-311++G**(3df,3pd)基组对基态SiF2分子的平衡电子结构和谐振频率进行了优化计算,得到了其稳定结构为C2v构型.SiF2基态电子态为X1A1,平衡核间距RSi-F=0.1061nm,键角αF-Si-F=100.6762°,离解能 De=13.8eV.应用多体项展式理论推导了基态SiF2分子的解析势能函数,其等值势能图准确地再现了SiF2分子的平衡构型特征和能量变化.     

TDDFT方法研究两个基于Michael反应的氰离子传感器的不同传感机理

利用含时密度泛函方法计算了两个具有类似结构的传感器分子a和b的氰离子传感机理. 结果证实,传感器分子a在基态和S₁态下有着类似的几何构型. 在质子性溶剂水中,氰离子能与传感器分子a发生Michael加成反应,水溶液提供质子,促使最终的α,β-加成产物的生成. 而此加成产物在S₁态下会发生构型变化,导致荧光的猝灭. 传感器分子b的S₁态与基态构型相比发生了构型扭转,并且在非质子性溶剂乙腈中,也可以与氰离子发生Michael加成反应. 由于乙腈     

拟除虫菊酯类农药的NMR研究——Ⅱ.拟除虫菊酯类中酯键部分构象的NMR研究

利用~1H-NMR中羰基的ASIS值在羰基周围不同的区域符号分布的经验规律,研究了一系列拟除虫菊酯化合物羰基酯键部分的构象,指出在具有α-氰基的菊酯分子中,其溶液态构象是α-氰基与酯羰基共平面的构象,而在个有α-甲基的菊酯分子中,溶液态构象是α-氢原子与酯羰基共平面的构象.本实验结果支持了Hopfinger等人用分子力学方法计算的结果,从而肯定了氰基取代的菊酯分子在溶液态下的构象与在晶体中构象的不同.     

从NMR参数计算天然化合物分子在溶液中三维结构——核磁共振分子图形软件包(NMRMG)简介

药物、天然化合物的药效、生理活性与它在溶液状态的分子构型、构象紧密相关.核磁共振方法是研究分子在溶液中的构型、构象的有力工具.将核磁共振与计算机相结合得到分子结构图形及一系列精细结构数据,为研究天然药物、有机化合物的构效关系提供了可靠方法.     

从NMR参数计算天然化合物分子在溶液中三维结构——核磁共振分子图形软件包(NMRMG)简介

药物、天然化合物的药效、生理活性与它在溶液状态的分子构型、构象紧密相关.核磁共振方法是研究分子在溶液中的构型、构象的有力工具.将核磁共振与计算机相结合得到分子结构图形及一系列精细结构数据,为研究天然药物、有机化合物的构效关系提供了可靠方法.     

AlOH(CS，X1A′)分子的结构与势能函数

使用MP4方法,在6-311G(3df,3pd)基组水平上对AlOH(C_S,X¹A′)基态分子进行了几何优化,得到了它的平衡几何构型和力常数.根据原子分子反应静力学原理得到AlOH分子的电子状态和可能的离解极限.应用多体展式理论方法推导出了AlOH基态分子的解析势能函数. 关键词： AlOH 分子结构 解析势能函数 多体展式理论     

基于密度泛函理论的维生素C紫外光谱与激发性质的计算

维生素C为酸性己糖衍生物,有L-型（抗坏血酸（AA））和D-型（脱氢抗坏血酸（DHA））两种异构体,DHA是AA的第一个稳定氧化产物,是AA的可逆氧化形式,因此,对AA的任何性质或度量的讨论都将涉及同一体系中DHA的性质。紫外光谱是电子跃迁难易程度和几率的直观体现,理论计算方法与分子模型的构建不合理,都将导致对维生素C的最大吸收峰产生误判,从而无法准确的表征维生素C的激发性质。因此,为准确探究维生素C的抗氧化机理,在液相环境中,基于密度泛函理论（DFT）和含时密度泛函（TD-DFT）理论,分别采用pbepbe/6-311++g(2d, 2p)方法和B3LYP/6-311++g(2d, 2p)方法,计算并分析了维生素C的抗坏血酸和脱氢抗坏血酸分子的结构、紫外光谱及电子激发特征。结果表明：pbepbe/6-311++g(2d, 2p)是计算AA紫外吸收光谱更精确的方法;DHA比AA的环状结构发生了显著的平面扭曲。紫外光谱分析可知,基态跃迁到S1,S2,S3,S4,S14和S18激发态为AA产生紫外光谱的主要原因,AA位于200.171 5 nm处的吸收峰包含n→π*,n→σ*电子跃迁,266.9248 nm处的吸收峰包含n→π*和π→π*的跃迁。基态跃迁到S6,S9,S12,S13,S15,S16,S17,S19和S20激发态为DHA产生紫外光谱的主要原因,DHA的最强吸收峰位于181.024 8 nm处,具有n→σ*和n→π*的跃迁特征,231.346 39 nm处微弱的吸收峰指认为n→π*跃迁,282.466 8 nm处的吸收峰主要对应n→π*的跃迁;通过空穴-电子分布及其衍生量的分析,可定性地对AA吸收峰起主要作用的7个激发态的特征及对DHA吸收峰起主要作用的9个激发态的特征进行详细的指认。其中对AA紫外光谱起主要贡献的S4,S13和S14激发态与对DHA紫外光谱起主要贡献的S6,S9,S17和S20激发态电荷转移较明显,空穴的质心中心和电子质心的中心分离较明显,可以指认为电荷转移激发,而其他激发态的电子与空穴分离程度很低,指认为局域激发。     

尼古丁分子的能级结构和光谱计算

研究尼古丁分子的能级结构与光谱特征,对更好地了解尼古丁分子的毒性和药性有理论指导作用.基于密度泛函理论(DFT),本文利用Gaussian 09软件在B3LYP/6-311G(d,p)基组水平上对尼古丁分子进行结构优化,再采用含时密度泛函理论(TD-DFT)在乙醇溶剂中计算尼古丁分子的15个激发态.使用Multiwfn波谱分析软件对分子前线轨道进行计算,并绘制出分子的红外谱图和紫外谱图.通过前线轨道分析可知,尼古丁分子的亲核位点是吡啶环上的C3和N6、亲电位点是吡咯环上的N22.吡啶环上的C-H、N-H键面内伸缩振动峰主要集中在3049～3079 cm~(-1),吡咯环上的甲基、亚甲基的伸缩振动峰主要集中在2796～3005 cm~(-1),其中在2816 cm~(-1)处甲基上C-H键振动峰最为明显,占比43.3%;吡咯环与吡啶环的摆动峰主要集中在1027～1455 cm~(-1),吡啶环的面内振动峰主要集中在1008～1027 cm~(-1),在800 cm~(-1)以下吸收峰都为吡啶环的面外摆动峰.紫外光谱的最大吸收峰位于173.46571 nm处,主要是由基态S0跃迁到激发态S5、S6、S10、S11、S12、S13、S14形成的,其中基态S0跃迁到激发态S11的贡献最大,其余激发态跃迁振子强度小于0.03,为禁阻跃迁.     

CF4/Ar微波放电与CS2反应的可见化学发光研究

利用交叉分子束-化学发光研究方法,研究了气相条件下不同反应压力时CF4／Ar微波放电的产物与二硫化碳CS的交叉反应在可见区(300～900nm)的化学发光,利用密度泛函B3LYP和二阶微扰MP2理论分别在6-311 G(3df,2pd)和6-311 G(d,p)基组下计算了可能的反应产物电子基态的构型和振动频率,将得到的光谱标识为F2S2电子激发态的发射谱,通过对光谱和产物的分析,认为微波放电得到的亚稳态的Ar原子与CS发生碰撞反应使CS解离为S原子和CS,解离得到的S原子与微波放电产生的F原子发生多步反应得到了F2S2的激发态。     

OH分子基态和第一激发态的势能函数

采用多参考组态作用(MRCI)方法和aug-cc-pVTZ,aug-cc-pVQZ,cc-pV5Z,6-311++g(d,p)和6-311++g(3df,3pd)几个不同基组对OH分子的基态(X²Π)和第一激发态(A²Σ⁺)的势能曲线进行计算.选用Murrell-Sorbie势能函数对曲线进行拟合,利用拟合的参数值计算出力常数和光谱数据.结果表明计算值与实验值吻合较好.     

Accurate Analytic Potential Energy Function and Spectroscopic Study for G^1Ⅱg State of Dimer ^7Li2

The reasonable dissociation limit for the G^1Ⅱg, state of dimer ^7Li2 is determined. The equilibrium internuclear distance, dissociation energy, harmonic frequency, vibrational zero energy, and adiabatic excitation energy are calculated using a symmetry-adapted-cluster configuration-interactlon method in complete active space in Gaussian03 program package at such numerous basis sets as 6-311 ＋＋G, 6-311 ＋＋G（2df,2pd）, 6-311 ＋＋G（2df, p）, cc-PVTZ, 6- 311＋＋G（3df,3pd）, CEP-121G, 6-311＋＋G（2df, pd）, 6-311＋＋G（d,p）,6-311G（3df,3pd）, D95（3df,3pd）, 6-311＋＋G（3df,2p）, 6-311＋＋G（2df）, 6-311＋＋G（df, pd） D95V＋＋, and DGDZVP. The complete potential energy curves are obtained at these sets over a wide internuclear distance range and have least squares fitted to Murrell-Sorbie function. The conclnsion shows that the basis set 6-311＋＋G（2df, p） is a most suitable one for the G^1Ⅱg state. At this basis set, the calculated spectroscopic constants Te, De, Eo, Re, ωe, ωeXe, ae, and Be are of 3.9523 eV, 0.813 06 eV, 113.56 cm^-1, 0.320 15 nm, 227.96 cm^-1, 1.6928 cm^-1, 0.004 436 cm^-1, and 0.4689 cm^-1, respectively, which are in good agreement with measurements whenever available. The total 50 vibrational levels and corresponding inertial rotation constants are for the first time calculated and compared with available RKR data. And good agreement with measurements is obtained.     

The theoretical study on the potential energy curves for X^1 ∑^＋, A^1 ⅡI and C^1 ∑^- states of SiO molecule

This paper applies the symmetry-aziapted-cluster/symmetry-adapted-cluster configuration-interaction （SAC/SACCI） method to optimize the structures for X^1∑^＋, A^1 Ⅱ and C^1 ∑^- states of SiO molecule with the basis sets D95＋＋, 6-311＋＋G and 6-311＋＋G^＊＊. Comparing the obtained results with the experiments, it gets the conclusion that the basis set 6-311＋＋G^＊＊ is most suitable for the optimal structure calculations of X^1.∑^＋, A^Ⅱ and C^1∑^- states of SiO molecule. The whole potential energy curves for these electronic states are further scanned by using SAC/6-311＋＋G^＊＊ method for the ground state and SAC-CI/6-311＋＋G^＊＊ method for the excited states, then use a least square method to fit Murrell~Sorbie functions, at last the spectroscopic constants and force constants are calculated, which are in good agreement with the experimental data.     

Gaussian对小分子自由基OH的研究

本文探讨了Gaussian98在小分子自由基OH的光谱计算领域中的应用.本文采用密度泛函方法B3PW91以及最大的基组6-311 G(3df,3pd)计算了OH的基态X2Πi的势能曲线,进而带入核的薛定谔方程,得到了振动能级和转动常数,将他们分别与基于实验的RKR势能曲线、振动能级和转动常数进行了比较,得到很好的结果.另外本文采用了完全活性空间方法,对激发态A2Σ 进行了研究,计算了绝热激发能以及平衡常数,平衡位置与实验值符合得很好,绝热激发能的误差为0.52eV.计算得到的激发态的势能曲线与基于实验的RKR势非常一致.     

DFT study on abstraction reaction mechanism of oh radical with 2‐methoxyphenol

Reaction mechanism of 2‐methoxyphenol (2MP) (guaiacol) with OH radical has been performed using density functional theory methods BH&HLYP and MPW1K method with 6‐311++G(d,p) basis set. Single‐point energy calculations were done using CCSD(T)/6‐311++G(d,p). The theoretical results reveal that the hydrogen abstraction from methoxy group is found to be the dominant reaction channel with an energy barrier of 9.31 kcal/mol. Also, time‐dependent density functional theory calculations have been performed using BH&HLYP/6‐311++G(d,p) level of theory, and the results reveal that the reactions occur in ground state than the excited state. The results of reaction force profile indicate that structural rearrangements are most influential with high percentage than the relaxation process. The calculated theoretical rate constants (12.19 × 10^?11 cm³ molecule^?1 s^?1) are in good agreement with the experimental rate constant. The atmospheric lifetime of 2‐methoxyphenol with respect to OH radicals is 2.27 hours, which implies that OH radical plays an important role in the degradation of 2MP. The Wiberg bond index of the abstraction reaction reveals that the bond order is concerted, partially synchronic. The reactant‐like transition state satisfies Hammond postulate, which eventually results in an exothermic reaction, and the product‐like transition state reveals in endothermic nature.     

自由基OH（X^П,A^2∑^＋）的从头算研究

用分子轨道从头算方法，研究了OH分子的基态(X^П)和激发态(A^2∑^+)。结果表明，对于基态，在QCISD(T)／6—311++G(3df,3pd)理论水平上，键距是0．09704nm，与实验值0．09706nm完全吻合。对于激发态，使用完全活性空间方法(CASSCF)和大基组6—311++G(3df,3pd)，键距是0．10098nm，与实验值0．10121nm基本吻合。从激发态A^2∑^+(v＝0)到基态X^П(v＝0)的垂直跃迁能量是4．4692eV，与实验值4．3980eV也吻合较好。     

A combined ab initio, Fourier transform microwave and Fourier transform infrared spectroscopic investigation of β-propiolactone: The ν8 and ν12 bands

The pure rotational spectrum of β-propiolactone (c-C₂H₄COO) has been recorded between 7 and 21 GHz using a pulsed jet Fourier transform microwave spectrometer. The resulting ground state spectroscopic constants guided the analysis of the rotationally-resolved infrared spectra of two bands that were collected using the far infrared beamline at the Canadian Light Source synchrotron. The observed modes correspond to motions best described as ring deformation (ν₁₂) at 747.2 cm⁻¹ and CO ring stretching (ν₈) at 1095.4 cm⁻¹. A global fit of 4430 a- and b-type transitions from the microwave spectrum and the two infrared bands provided an accurate set of ground state and excited state spectroscopic parameters. To complement the experimental results, the harmonic and anharmonic vibrational frequencies of all 21 infrared active modes of β-propiolactone have been calculated using the DFT B3LYP method (6-311+G(d,p), 6-311++G(2d,3p) basis sets).