金属碳笼化学反应的理论研究（Ⅰ）——Ti8C12^＋＋CH3I→Ti…

用量子化学从头计算方法对反应Ｔｉ８Ｃ１２＾＋＋ＣＨ３Ｉ→Ｔｉ８Ｃ１２＾＋－Ｉ＋ＣＨ３·进行了理论研究，对Ｔｉ８Ｃ１２＾＋只能与一个卤素原子结合的实验事实给予了合理的理论解释。     

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。     

B4C2,B2C4簇的从头算研究

用量子化学从头计算方法研究了Ｂ４Ｃ２，Ｂ２Ｃ４簇各种可能的几何构型，计算了相应的振动光谱。Ｂ４Ｃ２的稳定构型除直线，平面构型外还有三维模型，而Ｂ２Ｃ４的稳定构型均为直线、平面构型，因此，Ｂ４Ｃ２与Ｂ６接近，Ｂ２Ｃ４与Ｃ６接近。Ｂ－Ｃ和Ｃ－Ｃ多重键及强共轭效应是Ｂ４Ｃ２和Ｂ２Ｃ４簇稳定的重要因素。     

Keggin结构多金属氧酸盐α-[SiWl2O40]^4-的从头算理论研究

采用从头算Hartree—Fock方法对具有Keggin结构的多金属氧酸盐离子α-[SiW12O40]^4-进行优化．以基态几何为基础，进行单激发组态相互作用(CIS)计算．结果表明，WO6单元形成扭曲的八面体，而SiO4部分仍具有准四面体结构；阴离子的4个三金属簇W2O13可容纳3～4个负电荷，从微观结构上揭示了杂多阴离子拥有大量负电荷仍能稳定的原因．     

金属富勒烯La@C2的合成,提取及其ESR和MS表征

采用对掺入Ｌａ２Ｏ３的石墨棒原位活化并结合交换电极回放方法制备了产率较高的金属富勒烯，并用甲苯温热提取的方法有效地提取的Ｌａ＠Ｃ２ｎ，其中Ｌａ＠Ｃ７１为可溶性金属富勒烯增加了新成员，同时，首次采用解吸电子轰击质谱对提取物进行了表征，讨论了提取物的ＥＳＲ谱。     

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。     

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。     

C4Sm-4相对稳定性的从头算研究

从五十年代至今，对用通式C；；0：－…＝3，45，6n表征的氧碳化合物（OXOCCbollS）已进行了大显的理论和实验研究，认为它们是一类新的芳香化合物山．用硫、硒等取代氧的类似化合物（一般称为类氧碳化合物或假氧碳化合物，ps。11。10－OX。。CCI．b0118）的研究也有许多报导［     

Mo2C8簇的量子化学研究

用量子化学从头计算方法，研究了Ｍｏ２Ｃ８簇各种异构体的几何构型和电子结构。所得最稳定结构具有Ｃ２ｈ对称性，其中两个Ｍｏ原子直接相连且每个Ｍｏ还原与４个Ｃ原子相连。计算结果能较好地解释实验事实。     

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。     

晶态C60,K3C60,K6C60的能带计算

本文用紧束缚法的ＥＨＭＯ三维晶体轨道程序进行计算求得了Ｃ６０，Ｋ３Ｃ６０和Ｋ６Ｃ６０的能带结构，并得到了一系列过去未曾见过报导的原子投影态密度、轨道、原子重叠布据、原子电荷、轨道矢量等数据。从这些能带图中可以充分说明三种物质的区别，并可解释Ｋ３Ｃ６０的超导性和Ｃ６０与Ｋ６Ｃ６０的绝缘性。     

气相反应C_(60)+O_3=C_(6O)(C_(2v))+O_2热力学函数的计算

计算了气相反应C60＋O3＝C6O（C2v）＋O2的热力学函数．得到了该反应Gibbs自由能的具体数值，结果表明在所研究的温度范围内Gibbs自由能为负值，从热力学角度来说，该反应可以自发进行,在计算该气相反应热力学函数的基础上，给出了气相C6O（C2v）的标准热力学函数     

C60O2可能异构体的结构,电子光谱和NMR谱的理论研究

用ＩＮＤＯ系列方法研究Ｃ６０Ｏ２可能异构体的结构，两个氧原子分别加在两个六元环相邻边或五六元环相邻边形成环氧结构，为Ｃｓ对称性，得６种可能构型，计算表明，两个氧原子加在同个六元环的六六元环相邻边所形成环氧结构Ｃｓ构型最稳定，环氧处Ｃ－Ｃ键不断开，与实验结果一致，其电子光谱计算结果亦与实验值相吻合，这种Ｃｓ构环氧结构所在六元环上的另一个Ｃ－Ｃ键有大的键序，为高活性位置，因此Ｃ６０Ｏ２可能有较好的化学     

C_(56)X_(10)(X=F,Cl,Br,I)的结构稳定性和电子性质

采用密度泛函理论(DFT)中的广义梯度近似(GGA)方法对C56X10(X=F,Cl,Br,I)的结构稳定性和电子性质进行了计算研究.结构稳定性计算表明:对于C56X10(X=F,Cl,Br,I),能隙、反应热、最大振动频率和最小振动频率都随着X原子序数的增加而减小,表明C56X10(X=F,Cl,Br,I)的稳定性随着X原子序数的增加而逐渐降低,其中C56F10最为稳定.前人在实验上已成功合成出C56Cl10,因此,我们推测C56F10有望在实验上成功合成.前线轨道计算发现,C56相邻的五边形公共顶点以及两个六边形-五边形-六边形公共顶点是笼子中化学活性最强的部位,有利于卤族元素的外部吸附.此外,计算结果还显示,C56X10(X=F,Cl,Br,I)的电负性随着X原子序数的增大而逐渐减弱,C—X基团的电负性因位置的不同而不同.     

C60、C70与丙酮离子体系的气相反应及量化研究

1990年Kratschmer［1，2］等人实现了C60和C70的宏观量制备后，有关fullerene的化学研究迅速展开［3－5］．业已发现C60具有极为丰富的化学性质．在对C60化学性质的认识过程中，气相离子化学一直起着重要的作用［6］．Roth等人［7］在ICR质谱仪中，制得了C60外部键合金属的衍生物C60M＋；Caldwell及合作者［8］在质谱仪上，利用高动能的C60与轻气体（He，Ne，H2，D2）碰撞，得到了笼内包含轻气体原子的C60；Bohme［9，10］等人在流动后辉光质谱仪上，系统地研究了C60的单、双、三电荷离子与多种有机物的反应，获得了相应的C60加合…