C~4~0, C~4~0^+, Nb@C~4~0^+, NbC~3~9^+, Nb@C~4~0H~4^+的 量子化学研究

用量子化学从头计算方法研究了C~4~0,C~4~0^+,Nb@C~4~0^+,NbC~3~9^+,Nb@C~4~0H~4^+的几何构型、电子结构和C~2~8一样,C~4~0(T~d)基态也为^5A~2态,笼骨架上具有四个悬挂键。计算结果表明C~4~0和C~4~0^+比NbC~3~9^+和Nb@C~4~0^+稳定,与实验结果一致。     

C~4~0, C~4~0^+, Nb@C~4~0^+, NbC~3~9^+, Nb@C~4~0H~4^+的 量子化学研究

用量子化学从头计算方法研究了C~4~0,C~4~0^+,Nb@C~4~0^+,NbC~3~9^+,Nb@C~4~0H~4^+的几何构型、电子结构和C~2~8一样,C~4~0(T~d)基态也为^5A~2态,笼骨架上具有四个悬挂键。计算结果表明C~4~0和C~4~0^+比NbC~3~9^+和Nb@C~4~0^+稳定,与实验结果一致。     

B~4元素簇的结构与成键特征

在ab initio 6-31G水平上, 用能量梯度法优化了不同构型B~4元素簇的几何结构参数。用组态相互作用方法对相应于7种几何构型的8个电子态, 进行了相关能计算。通过简正坐标分析, 确证了三种稳定构型, 其对应态的能序为:1^Ag(D~2h)<1^A~1(C~20)<3^A~a(T~d)>1^A~1(T~b)。此外, 用定域化分子轨道方法对稳定态的成键性质进行了讨论。     

1, 2-二硒方酸气相酸性和芳香性的理论研究

在RHF/6-311G^*^*水平优化得到1,2-二硒方酸(3,4-二羟基-3-环丁烯-1,2-二硒酮)三种平面构象异构体的平衡几何构型。进一步用MP2(full)/6-311G^*//RHF/6-311G^*^*方法计算三种异构体的单点能量,发现ZZ型异构体是能量最低构象,且ZZ和ZE型能量非常接近。用优化的最稳定构象ZZ型异构体在RHF/6-311G^*^*//RHF/6-311G^*^*,RHF/6-311+G^*^*//RHF/6-311+G^*^*,MP2(full)/6-311+G^*^*//RHF/6-311+G^*^*和B3LYP/6-311+G^*^*//B3LYP/6-311+G^*^*水平计算其气相酸性[ΔGⅲ~(~2~9~8~K~)]和同键反应芳香性稳定化能(HASE)。用基团加和法(groupincrementapproach)在RHF/6-311+G^*^*//RHF/6-311+G^*^*和B3LYP/6-311+G^*^*//B3LYP/6-311+G^*^*水平计算其磁化率增量(Λ)。计算结果指出标题化合物的键长发生了平均化,同键反应芳香性稳定化能和磁化率增量均为负值,表明它具有芳香性,实现了标题化合物芳香性的几何、能量和磁性的判定。     

Ca2B2O5的电子结构和能带结构

合成了标题化合物,在已测晶体结构的基础上,利用含组态作用的INDO/S方法计算了其他电子能带结构;利用态求和方法计算了微结构分子的线性极化率及其晶体的平均折射率。分析结果表明,价带主要由B^3^+和O^2^-离子的价轨道的贡献,导带底部主要由Ca^2^+离子轨道的贡献,从O^2^-离子到Ca^2^+离子的电荷转移对线性极化率起主要贡献。     

HeLi^n^+(n=0, 1)簇合物的稳定性和垂直激发态光谱

本文用ab initio研究了簇合物HeLi^n^+(n=0, 1)的几何构型和成键性质。在MP2(FULL)/6-31G**, 水平优化所得LeLi^+的平衡键长为0.2062nm, 与实验值0.205nm十分吻合。比较了HeLi^+(X^1∑^+和a^3∑^+), HeLi(X^2∑^+和a^4II)以及HLi(X^1∑^+)的稳定性, 计算了HeLi^+基态的相关能, 势能曲线和垂直激发态光谱。计算采用了6-31G**, 6-311G**,6-311G(2df, 2pd), 6-311G(3df, 2pd)和6-311+G(3df, 2pd)基组; 采用的方法包括MP2(FULL), MP4, MCSCF, MRSDCI, CCD和ST4CCD。计算表明, 同价HeLi^n^+中激发态的离解能均远比基态的大, 其中HeLi^+(a^3∑^+)的离解能最高(60.49kj/mol),说明激发态是稳定束缚态。HeLi^+基态比等电子体HLi分子基态的稳定性小得多。HeLi^+由A^1∑^+到B^1II的垂直跃迁(3σ→1π)振子强度较大而垂直跃迁能较小。     

Cr^3^+的水解聚合作用的研究IX.在顺丁烯二酸存在下用计算机修正作图结果

在60℃和恒定离子强度下,用平衡pH法研究顺丁烯二酸存在下Cr^3^+的水解和聚合作用.Cr^3^+和顺丁烯二酸同时以三种不同的浓度0.006,0.008和0.01mol.dm^-^3存在,Cr^3^+在水溶液中的状态用作图法和pqr分析法测定,发现有如下粒子存在:[CrA]^+,[Cr(OH)A],[Cr~2(OH)~2A~3].作图法的结果用计算机进行修正,计算了约50个数据点.所有粒子的水解常数均得到了良好的拟合.结果表明,使用LEMIT程序计算能比作图法所得的结果更为精确,此外还讨论了在顺丁烯二酸存在下Cr^3^+的聚合机理.     

开壳层元素簇合物BCHe^2+的几何构型和成键性质研究

本文用ab initio方法研究了开壳层元素簇合物BCHe^2^+基态的三种几何构型, 即线形BC-He^2^+, CB-He^2^+和T形(He在B-C键中点上方)的稳定性半讨论了其成健性质。计算了势能曲线。计算是在6-31G^*, 6-311G^*^*, 6-311+G^*^*,6-311++G^*^*, 6-311G^*^*(2df)和6-311G(3df,2p)基组下, 用UHF, MP2, PMP2,MP4(SDTQ), CISD和ST4CCD方法完成的。结果表明, He与B和C之间有弱键存在。三种构型之间的能量差别不大, 其结构都是非刚性的。在我们所查阅文献范围内, 本工作尚属首次。     

不同温度下LaAlO3 : Eu的光谱分析

本文基于双层点电荷配位场(DSCPCF)模型, 计算分析了77K, 300K和500K温度下Eu^3^+离子在LaAlO3中的配位场微扰能级及其光谱行为, 结果与实验吻合较好。由于随着温度的升高,Eu^3^+点的对称性发生变化(D3→Oh), 而使计算参数的取值有微小差别, 计算得到的配位场参数也有规律性的变化, 尤其是500K时B0^2值变号, 使计算的DSCPCF能级次序稍不同于其它两个温度。     

LaOX-Pr^3^+(X=Cl, Br)体系的荧光特性及其配位场理论解析

LaOX-Pr^3^+(X=Cl,Br)体系在室温和液氮温度下均只观察到^3P~0能级的发射,其原因在于Pr^3^+离子的4f5d激发态具有较高能量(>37kK),且^3P~2,^3P~1向^3P~0存在有效的电子驰豫;本文基于DSCPCF配位场模型的计算结果,对该体系的发射光谱和激发光谱进行了理论归属,实测峰位与计算值较好吻合。     

2, 5-二间氮杂氧茚氢醌激发态质子转移反应机理的研究

用AM1+INDO/SDCI方法对2, 5-二间氮杂氧茚氢醌分子内激发态质子转移反应进行了理论研究, 求得了基态和激发态反应的位能面、势垒、过渡态, 并对有关化合物的光谱进行了理论指认, 所有理论计算结果均与实验结果符合较好。在此基础上对反应机理进行了探讨, 认为有利的是单质子转移反应不是双质子转移反应。     

二十面体对称性(I~h)分子的从头计算研究II. 铜原子簇Cu~13的电子结构

应用对称性约化计算方案, 完成了铜原子簇Cu~13(I~h)三种基组下的从头计算, 最大维数390。为了进行比较, 也进行了Cu~2、Cu~4、Cu~6及Cu~8的计算。经过优化, 获得基态及平衡几何、布居、结合能等数据, 表明Cu~13可能稳定存在。Cu~13中以d成分为主的分子轨道均已填满, 对化学键无实际贡献, 成键作用为s, p性质; 再者, d带与s带不相交叠, 无金属Cu能带的特征。无论平衡几何、布居及结合能数值均与采用的其组很有关系, 虽然定性趋势是一致的。     

芳环光取代反应的单电子转移模式

基于实验观察和反应物的MO计算, 发现长波长光照下的SRN1反应活性与电子加到ArX-LUMO的难易程度有关, 由ArBr和碳负离子形成的基态电荷转移复合物的激发可能是SRN1光诱导的主要通道。     

单取代苯的多重散射Xα研究

多重散射Xα方法讨论了氟苯、苯胺、硝基苯和苯腈的电离能、π轨道的电荷分布、π轨道的系数及等值图形. 表明多重散射Xα方法的波函数和电荷分布在描述取代苯活化位置方面存在某种局限性, 讨论了改善的可能途径.     

N-4-戊烯基硝酮的分子内环加成反应的区域选择性的理论研究

用MINDO/3方法求出了N-4-戊烯基硝酮分子内环加成反应的过渡态和反应途径.两个环加成区域异构体是由N-4-戊烯基硝酮的两个不同的构象经过各自的过渡态得到的. 理论分析满意地解释了实验结果.     

Fe2S2Cl4^2^-电子结构的从头计算

从头计算了FeS2Cl4二价负离子,证实了Fe3d为主的分子轨道不处于前沿地位,而是属于S和Cl孤对能级原子布居数表明铁原子是4s电子的强给予体,3d电子的弱接受体,但是硫和氯原子都是P电子接受体.     

化学动力学中隧道效应的研究 Ⅰ.甲醛单分子热反应中隧道效应的研究

本文用不对称Eckart势垒研究了甲醛单分子热解体系.改进了Forst的工作并计算了不同热效应条件下的一系列反应速率常数及相应的活化能,在考虑隧道效应的条件下详细讨论了势垒不对称性对计算结果的影响.计算结果与实验结果一致.     

硝酸酯类分子力学参数的确定和应用

运用MM2(85年版)分子力学程序, 以硝酸甲酯、硝酸乙酯的实验结构为参比, 调试确定了硝酸酯类化合物的伸缩力常数(K~s)、弯曲力常数(K~b)和旋转力常数(V~1、V~2、和V~3)。用这套力场参数计算了硝酸甲酯、硝酸乙酯和硝化甘油的平衡几何构型、生成热和偶极矩, 计算结果与实验值和从头计算结果相一致。还用这套参数计算了结构未见报道的异基硝酸酯、丙烯基硝酸酯和苯基硝酸酯, 所得结果与MNDO全优化几何构型相符。     

显脉香茶菜素的晶体结构及其抗癌活性区的电子结构研究

显脉香茶菜素是从抗癌中草药,显脉叶香茶菜中,提取出来的一种具有抗癌活性的化合物.由X射线衍射测定结果可知,其晶体属正交晶系,空间群为P2~12~12~1,a=0.7629(2),b=0.9557(4),c=2.6473(9)nm,z=4 .晶体结构表明,分子中含有部分共轭的α-亚甲基环戊酮的五元环,该五元环具有较大的内应力,是一个抗癌活性区.由量子化学计算结果可知.抗癌活性区的LUMO是πMO,能级较高,容易接受电子参与反应,因此,该分子是亲电型的.     

咪唑在银表面吸附的理论分析

本文用EHMO紧束缚方法计算了咪唑在银(1,1,1)面上吸附的四种构型和吸附态的电子结构,得到咪唑在银表面上的优化构型为直立桥位吸附.按该方式,咪唑环上吡啶型氮原子的P轨道和邻近Ag原子s轨道之间形成多中心σ键.咪唑环上各原子的电荷布居在吸附后有较大的变化,表现出电子由银表面向咪唑转移,并进而使得环上N-H键解离能从吸附前的519.4kJ·mol^-1降低到吸附后的70.34kJ·mol^-1.这与实验中观察到的咪唑N-H键在Ag表面极易断裂的事实相符.