乙炔与氢化锂单体和二聚体加成反应中的HOMO-HOMO相互作用

用前线分子轨道分析乙炔与氢化锂单体和二聚体加成反应的过渡态.结果表明,在其反应过渡态形成过程中,反应物间的HOMO-LUMO和HOMO-HOMO相互作用均起重要作用.较强烈的HOMO-HOMO相互作用与过渡态附近反应由亲电性加成向亲核性加成转变相关,该反应特性的转变又与LiH中的氢原子在反应中的电荷转移相关.     

配合物氧化还原反应中的电子迁移轨道

研究了配合物氧化还原反应中的过渡态配合物结构 ,电子迁移轨道及反应速率。     

Diels-Alder反应轨道作用情况研究

根据三轨道作用法重点讨论了Diels-Alder反应中反应物轨道演变成产物轨道的过程, 演变结果与轨道对称守恒原理的结果基本相同. 量子化学计算证实了演变过程的合理性, 这表明在解释D-A反应方面轨道对称守恒原理比前线轨道理论更加合理可靠.     

从轨道对称守恒原理看Diels-Alder反应区域选择性

根据轨道对称守恒原理(PCOS),推断出决定Diels-Alder反应的区域选择性的轨道相互作用是双烯体与亲双烯体各自最稳定的价轨道之间的相互作用,这种相互作用形成的是反应产物的两根新σ键中能量更低的σ键,即σ1键。在过渡态中具有更稳定的σ1键的那个区域异构体将是反应的优势产物,本文将这个规则称为σ1规则。本文的量子化学计算结果既证实了σ1规则预测Diels-Alder反应区域选择性主产物的正确性,也证实了σ1键的确来自于双烯体与亲双烯体各自最稳定的价轨道之间的相互作用。     

Diels-Alder反应活性的量子化学计算研究

通过HF/6-31G*方法对Diels-Alder反应的一些双烯体及亲双烯体分子进行了结构优化和能量计算。对分子的LUMO、HOMO轨道能量的分析发现,给电子取代基双烯体与吸电子取代基亲双烯体、吸电子取代基双烯体与给电子取代基亲双烯体的Diels-Alder反应较易进行,只是反应开始第一步两者电子流向相反。计算结果表明,反应进行的可能性与一个反应分子LUMO轨道和另一个反应分子HOMO轨道能量之差呈正相关。     

CNF→FCN异构化反应的LMO研究

采用定域分子轨道（ＬＭＯ）理论研究了异构化反应ＣＮＦ→ＦＣＮ的反应机理。反应的能量过渡态（ＴＳ）是在６－３１Ｇ基组下用Ｐｏｗｅｌｌ方法优化得到的。结果表明体系中的孤对电子对于反应的进行起着重要的桥梁作用。     

轨道图象用于研究金属催化反应机理

反应分子的催化活化是催化反应的关键步骤。本文通过轨道图象以及它们的相互作用讨论了烯烃和烷烃在金属催化剂上的催化活化过程，同时通过反应实例简要介绍了一些学者在催化机理上的观点。     

Diels-Alder反应中电子流动情况探讨

采用B3LYP计算证实,在Diels-Alder反应中,电子流动是双向的,即双烯体和亲双烯体各自用自己的HOMO与对方的LUMO反应,这与传统上认为电子仅仅由双烯体流向亲双烯体不同。     

分子张力与有机反应

分子张力与有机反应徐宝峰（山东省枣庄联合大学２７７１Ｏ２）在有机化学中，讨论有机化合物的稳定性和反应活性等问题时，常遇到分子张力的概念，学生往往把分子张力仅仅理解为环状分子的成环张力和基团之间的空间作用力，事实上分子张力牵涉到多方面的因素。本文拟对分...     

基于DFT密度泛函理论的聚酯热降解反应机理研究

本文应用密度泛函理论（DFT）研究钛系催化剂催化聚酯热降解的反应机理。分别以Ti(OEt)4化合物以及Ti(OEt)3 阳离子化合物为催化剂,探讨了二苯甲酸乙二酯（EDB）解聚反应的Lewis酸催化热降解反应机理（M1机理）和烷氧基配位催化热降解反应机理（M2机理）。结果表明,Lewis酸催化热降解反应机理在两种催化剂下的解聚反应能垒与无催化剂反应非常相似,未表现出明显促进作用;Ti(OEt)3 催化剂在M2机理中明显降低了解聚反应能垒,是聚酯热降解反应的催化活性中心。经轨道相互作用分析发现,阳离子催化剂和反应物EDB之间存在较为明显的轨道相互作用。     

甲醛在Ru（001）／K,O面上化学吸附的分子轨道研究

近几年来人们对甲醇在金属表面上的脱氢反应进行了大量的研究工作。实验表明:CH_3O和H_2CO都是反应中的稳定中间体。我们曾对CH_3O在Cu(111)和Pt(111)面上的化学吸附进行了理论研究。 实验表明吸附电正性钾原子和吸附电负性氧原子对甲醇在Ru(001)面上脱氢反应是不同的。Anton所做的光谱结果说明吸附氧原子能抑制H_2CO在Ru(001)面上的吸附和     

U原子和CO反应机理的第一性原理的理论研究

在有关实验结果的基础上提出了U原子和CO分子的各种可能反应通道, 然后采用第一性原理对反应通道上的各物种的几何构型、谐振频率以及总能量进行了计算和研究, 计算结果表明, 初级和次级反应的稳定产物分别为CUO和(η²-C₂)UO₂. 提出了最可能反应通道为U原子以C端或侧位进攻CO分子引起反应, 并用分子轨道理论解释了该反应机理.     

辛烯与苯酚烷基化反应的CNDO/2-PMO的研究

本文用CNDO/2-PMO方法研究了在酸催化下辛烯与苯酚的烷基化反应。计算结果和实验结果表明,反应速度主要由烯酸络合物的活性所决定。由于酸使烯烃最低空轨道的能量降低,从而引起催化作用。能量降低愈多,烯酸络合物的催化活性愈大。反应的邻、对位的选择性主要由烯酸络合物和苯酚的前沿轨道的相互作用微扰能所决定。烯酸络合物碳阳离子的前沿轨道系数愈大,反应选择性愈高。本文还初步讨论了环取代反应和醚生成反应之间的相互关系。     

有机反应立体选择性的量子化学研究

本文用分子轨道理论讨论有机反应的立体选择性问题,应用包含σ-π相互作用的HMO法并考虑了电子密度的影响,来说明加成反应、消除反应和S_N2′反应的立体选择性问题。理论上的推测与许多实验事实相符合。     

HMO理论教学中的两个问题

休克尔分子轨道理论(以下写为 HMO),在解释共轭体系的结构,静态化学性质及预测反应方向等问题上,发挥了很大的作用。虽然它具有定性的或至多不过是半定量的特征,但由它引出的离域π键分子轨道和离域能等概念却是重要的,特别是由休克尔特征量做出的分子图,在研究共轭分子的静态及反应性能上起着指导作用。但是,由于 HMO 中所做的近似太多,导致了该理论的粗略性,我们在“物质结构”课程教学中,遇到了一些有关的问题,现提出来和大家讨论。     

丙烯醛及其衍生物基态脱羰反应机理的理论研究

用从头算自洽场分子轨道方法和能量梯度技术，研究丙烯醛及其衍生物基态脱羰反应的机理，用二级微扰方法考虑电子相关效应。结果表明基态丙烯醛脱羰为一简单反应，反应涉及三中心过渡态。取代基对丙烯醛脱羰反应仅有较小的影响。从计算的势垒可以推得基态丙烯醛及其衍生物热脱羰是很困难的，但是，光激发得到的丙烯醛很可能首先通过内转换成系间窜跃回到基态，然后发生脱羰反应，即基态脱羰很可能在其光解离反应机理中起着重要作用。     

有机立体电子效应中的轨道相互作用过程

本文依据轨道相互作用引起能级分裂的原理,分析了n-σ~*效应给体系带来的稳定化作用,又着重从化学键的形成、断裂机理出发,讨论了取代、消除、重排等反应中的轨道相互作用过程。并指出立体电子效应发生在反式共平面关系中,是轨道相互作用的必然结果。     

一种新的反应性指数：赝轨道活性指数

Fukui提出的前线轨道理论在预测反应活性方面获得了极大的成功。在某些情况下,除了前线轨道之外,还必须考虑其它轨道之间的相互作用。本文提出赝轨道的概念,将所有内层轨道的作用包括在赝轨道参数之内。扩展了前线轨道理论的适用范围。并用硝基苯和苯睛的硝化反应的定位效应为例说明了赝轨道指数的应用。     

CH_3自由基和O（~3P）反应机理的量子化学研究

用分子轨道从头计算MP2（full）方法和密度泛函理论（DFT）中的B3LYP方法 研究了CH_3自由基和三线态O原子反应的微观机理，优化得到了反应途径上的反应 物、过渡态、中间体和产物的几何构型，通过振动分析对过渡态和中间体构型进行 了确认，在G3不平上计算了能量，同时用经典过渡态理论对该反应的绝对速率常数 进行了理论计算。研究结果表明：CH_3自由基与O（~3P）反应有四条不同的放热反 应通道，主反应通道为IM1→TS1→CH_2O + H，同时反应可彻底裂解生成CO, H_2 及H。     

溴与不同取代C=C双键反应的机理和立体选择性

溴与C=C双键的反应是有机化学中一类常见的基元反应。溴与烯烃的C=C双键发生亲电加成反应,脂肪烯烃经过三元环正离子中间体再亲核开环机理,形成立体专一的反式加成产物;而芳基烯烃形成的三元环中间体,由于芳基对碳正离子的稳定作用,其苯甲位C―Br键容易断裂,会得到顺式和反式加成产物的混合物。溴与酮和酰氯形成的烯醇或烯醇负离子发生亲电取代,反应中溴不会与其C=C双键形成三元环正离子中间体。类似地,溴与烯醇醚和烯胺的反应也不经过三元环正离子中间体,分别生成非立体专一的加成和取代产物。本文通过参与该步基元反应的分子轨道合理地解释了溴与这两类底物反应的机理和立体选择性的区别,并总结了溴与不同C=C双键反应机理的判断方法,便于教师讲授和学生理解。