榄香烯及其衍生物的计算化学研究I β-榄香烯13C NMR化学位移的理论计算

报道了抗癌新药β-榄香烯的¹³C NMR化学位移的量子化学计算.在分子力学MMX和量子化学RHF/6-31G^*或B3LYP/6-31G^*优化结构的基础上进行了两种规范变换方法GIAO和CSGT的Hartree-Fock和B3LYP (6-31G^*基组)的化学位移计算.并对计算结果进行了误差分析和线性相关分析.所有的这些结果中,采用GIAO规范变换方法都好于CSGT,而以GIAO-B3LYP/6-31G^*//B3LYP/6-31G^*计算的结果最好,RMS为4.3ppm,相关系数R²为0.998,SD为2.42 ppm.而GIAO-B3LYP/6-31G^*//MMX是一种能兼顾计算时间和计算精度的方法,其RMS、R²和SD分别为4.9、0.996和3.0 4 ppm.     

榄香烯及其衍生物的计算化学研究I β-榄香烯13C NMR化学位移的理论计算

报道了抗癌新药β-榄香烯的¹³C NMR化学位移的量子化学计算.在分子力学MMX和量子化学RHF/6-31G^*或B3LYP/6-31G^*优化结构的基础上进行了两种规范变换方法GIAO和CSGT的Hartree-Fock和B3LYP (6-31G^*基组)的化学位移计算.并对计算结果进行了误差分析和线性相关分析.所有的这些结果中,采用GIAO规范变换方法都好于CSGT,而以GIAO-B3LYP/6-31G^*//B3LYP/6-31G^*计算的结果最好,RMS为4.3ppm,相关系数R²为0.998,SD为2.42 ppm.而GIAO-B3LYP/6-31G^*//MMX是一种能兼顾计算时间和计算精度的方法,其RMS、R²和SD分别为4.9、0.996和3.0 4 ppm.     

抗癌药β-榄香烯衍生物的核磁共振研究

本文详细归属了七种新β-榄香烯衍生物的NMR的~1H谱和~(13)C谱。对各种取代基讨论了它们对~1H和~(13)C化学位移的影响。提出了这类化合物的稳定构象。     

β—榄香烯催化加氢产物的^13C NMR谱

报道抗癌新药β－榄香烯催化加氢产物的＾１３ ＣＮＭＲ谱。     

水溶液体系铝硅酸钠微结构的拉曼光谱和量子化学从头计算研究

选取了代表性水溶液体系铝硅酸钠的典型试样:铝酸钠溶液、硅酸钠溶液、铝硅酸钠溶液,分别测定了它们的拉曼光谱。构建了系列铝硅酸钠溶液微结构模型,应用量子化学从头计算方法优化了空间几何构型,并计算了其拉曼光谱,计算结果分别与相应试样的实验拉曼光谱进行对比。结果表明:在高浓度条件下,铝酸钠溶液中铝物种的主要存在形式是Al(OH)-4(Q0)和Al2O(OH)2-6(2Q1),低浓度时只存在Q0结构的铝酸根离子,以4Q0聚集态的四水合分子形式存在;在2.0M Na2SiO3溶液中,硅酸钠团簇结构可能的存在形式是四水合Na2H2SiO4;在铝硅酸钠溶液中,铝硅酸根离子的形态是由Si-O-Si和Al-O-Si键以不同铝硅原子配比相互连接形成的环状或链状结构。     

磷硅酸盐微结构及其拉曼光谱的量子化学计算

构建了系列典型的磷硅酸盐团簇结构模型,应用量子化学从头计算方法研究了磷硅酸盐的精细结构,选用Restricted Hartree-Fock(RHF)方法以及6-31G(d)基组优化空间几何构型,并计算了其拉曼光谱,同时引入硅氧四面体应力指数(SIT)分析和讨论了磷氧四面体对硅氧四面体微环境的影响。研究表明,磷硅酸盐高频区硅氧四面体非桥氧的对称伸缩振动频率不仅与非桥氧所处的硅氧四面体本身的种类有关,同时也与其邻接四面体种类及成环状况有关;磷氧四面体具有较强的键角调节和应力传导能力,使得硅氧四面体的振动频率相对键角不敏感;硅氧四面体非桥氧的对称伸缩振动频率随硅氧四面体应力指数(SIT)的增加而增加,并呈线性关系。     

碳炔分子红外振动光谱的理论模拟研究

碳炔分子具有不同的结构，相应的红外谱图具有不同的振动吸收峰位。本文以GAUSSIAN98计算程序在HF水平选用6—31 G(d，p)基组对两种不同结构碳炔的红外光谱进行理论模拟计算。结果表明两种不同结构的碳炔分子的红外振动吸收峰位存在差异，不同共轭碳链长度影响红外吸收峰的峰位和峰强度。计算结果可应用于碳炔材料红外谱图的谱峰归属和分析。     

二元碱金属硅酸盐精细结构和拉曼光谱的从头计算研究

应用量子化学从头计算方法研究了二元碱金属硅酸盐的精细结构,对典型的系列二元碱金属硅酸盐离子簇模型采用6-31G(d)基组和闭壳层Hartree-Fock(RHF)方法优化构型,并计算了二元碱金属硅酸盐的拉曼光谱,采用硅氧四面体应力指数这一精细结构参数分析和讨论了计算得到的非桥氧高频区对称伸缩振动频率和其拉曼光学活性,以及不同阳离子对该拉曼光学活性的影响。研究表明,二元碱金属硅酸盐非桥氧高频区对称伸缩振动频率与其精细结构密切相关,而且与Q₃相连的Q₄会对该Q₃的拉曼光学活性表现出增强作用。这说明二元碱金属硅酸盐的拉曼散射等性质主要依赖于其精细结构而非其初级结构单元-硅氧四面体。研究还表明,半径较大的阳离子有利于增强离子簇的拉曼光学活性,但对于小的离子簇,过多的电荷迁移反而会起到抑制作用。     

乙基苯的振动光谱和量化计算

用单色双光子共振电离方法研究了乙基苯的第一激发态的振动光谱. 从基态跃迁到第一激发态的带源位置出现在37586 cm^-1处.获得的第一激发态振动光谱超过了2000 cm^-1,并观察到了几个乙基取代基的扭转振动和与苯相似的正则振动. 同时,用含时密度泛函理论和单组态相互作用(CIS)方法计算了第一激发态的跃迁能量,用Hartree-Fock和CIS方法优化了基态和第一激发态分子结构,预测了振动频率. 基态和激发态结构的优化结果均显示为顺式结构,即乙基取代基的对称面垂直了苯基平面.     

吩噻嗪衍生物EL材料的结构、光谱研究及量子化学计算

本文报道了吩噻嗪系列衍生物作为电致发光(EL)材料的结构表征、光谱性能及RHF/PM3系列方法的量子化学半经验计算,并比较了实验的UV-vis,IR,FL光谱与理论计算结果,所得到的理论结果与实验结果一致.从微观上分析了该系列衍生物的光谱性能,解释了它们的差异性.     

乙炔分子振动光谱的相互作用模式计算

应用量子自陷理论，发展了分子振动光变的相互作用模式方法，对Ｃ２Ｈ２与Ｃ２Ｄ２分子振动光谱进行了计算。计算结果与观测值很符合。     

NaF-AlF3二元系铝氟四面体团簇结构的拉曼光谱表征与量子化学从头计算

本文构建了一系列NaF-AlF3二元系铝氟四面体团簇结构模型, 应用量子化学从头计算方法, 采用Restricted Hatree-Fock(RHF)自洽场方法和6-31G(d)基组对结构进行优化, 并用相同的方法和基组进行分子振动模式的模拟计算。考虑相邻铝氟四面体的影响, 引入四面体应力指数(SIT)的概念分析和讨论该二元系高频区非桥氟对称伸缩振动及中频区桥氟对称弯曲振动模式。研究表明, 高频区铝氟四面体非桥氟对称伸缩振动频率与其铝氟四面体的种类(Qi)密切相关, 且铝氟四面体非桥氟对称伸缩振动频率的值随SIT值的增大而增大, 呈现较好的线性关系。同时, NaF-AlF3二元系团簇结构的中频区桥氟对称弯曲振动频率主要受桥氟角度的影响。并采用高温拉曼仪测定了分子比为NaF:AlF3 =1∶2体系的升温拉曼光谱, 随着温度的升高NaF:AlF3 =1∶2体系的主峰逐渐向低频移动, 观察到Q0、Q1、Q2峰位的变化。     

抗癌药β-榄香烯分子内部运动的13C核自旋弛豫研究

首次应用变温实验方法和¹³C核自旋弛豫方法研究了抗癌药β-榄香烯小分子的内部运动状况。结果表明β-榄香烯分子的六元环在所研究的温度范围(298~318K)内几乎是刚性的。该分子的整体滚动自扩散活化能为14kJ/mol.其六元环外侧链基团CH₂=CCH₃-和CH₂=CH-的整体内旋转扩散活化能均为19kJ/mol.而与该六元环直接相连的甲基的内旋转扩散活化能为18kJ/mol.这个数值大大高于连在六元环上不同位置的两个侧链基团CH₂=CCH₃一中甲基的内旋转扩散活化能(其数值分别为了7kJ/mol和2.8KJ/mol).3个不同位置的甲基的内旋转扩散活化能有很大差别可能是由它们所处的分子空间环境不同而引起的。     

β方石英的振动光谱和方石英的相变

利用价力场模型计算了β方石英振动光谱横模的全部基频和简正模式。基频的计算值与β方石英的喇曼和红外光谱的观测值符合得很好。由此提供了一组甚好的β方石英的力常数。讨论了方石英αβ相变，并提出α方石英的软模Ｂ２６ｃｍ－１在此相变中起着基本作用     

抗癌药β—榄香烯分子内部运动的￣（13）C核自旋弛豫研究

首次应用变温实验方法和￣（１３）Ｃ核自旋弛豫方法研究了抗癌药β－榄香烯小分子的内部运动状况。结果表明β－榄香烯分子的六元环在所研究的温度范围（２９８～３１８Ｋ）内几乎是刚性的。该分子的整体滚动自扩散活化能为１４ｋＪ／ｍｏｌ．其六元环外侧链基团ＣＨ＿２＝ＣＣＨ＿３－和ＣＨ＿２＝ＣＨ－的整体内旋转扩散活化能均为１９ｋＪ／ｍｏｌ．而与该六元环直接相连的甲基的内旋转扩散活化能为１８ｋＪ／ｍｏｌ．这个数值大大高于连在六元环上不同位置的两个侧链基团ＣＨ＿２＝ＣＣＨ＿３一中甲基的内旋转扩散活化能（其数值分别为了７ｋＪ／ｍｏｌ和２．８ＫＪ／ｍｏｌ）．３个不同位置的甲基的内旋转扩散活化能有很大差别可能是由它们所处的分子空间环境不同而引起的。     

M+AsF6-(M=Li,Na,K,Rb和Cs)离子对的结构和振动光谱

利用abinitio计算方法研究了AsF6-阴离子和M AsF6-(M =Li ,Na ,K ,Rb 和Cs )直接接触离子对的结构和光谱行为。结果表明,具有C3V结构三齿相互作用的M AsF6-最稳定,二齿配位的结构只有在特定条件下才可能稳定存在。当形成离子对后,阳离子与AsF6-的相互作用将改变AsF6-的结构,这其中Li 的影响最大。另外,AsF6-光谱的变化可用来指认溶液中离子的缔合和离子对的种类。     

3种β-巯基乙胺类席夫碱分子荧光光谱的量子化学研究简

文章采用量子化学B3LYP方法,在6-31g基组水平下对3种β-巯基乙胺席夫碱进行几何构型优化,经振动分析,均未出现虚频率.在此基础上用TD-DFT方法计算了3种化合物的荧光光谱,所得计算值与实验值基本相符.理论计算表明,巯基乙胺类席夫碱化合物是性能较好的发光材料.     

密度泛函理论研究4-巯基吡啶及其二聚体的结构与振动光谱

利用B3LYP/6-311++G(d, p)方法对4-巯基吡啶及其二聚体的结构和振动光谱进行了计算,对形成二聚体后在结构和光谱上的变化及作用力做了初步分析,并对光谱做了指认。结果显示,4-巯基吡啶(4MPY)的稳定结构为C_s对称性,其二聚体是由SH基团中H原子与另一个环上的N原子靠分子间氢键形成的;相对于单体来说,二聚体形成后在结构与光谱上均有一定的变化。     

α,β-蒎烯气相臭氧化速率常数的测定

对α 蒎烯、β 蒎烯和O3的大气反应进行了初步实验室模拟 ,利用长光程傅里叶变换红外光谱技术结合相对速率法测得在 1 0× 10 5Pa,2 96± 3K条件下 ,α 蒎烯、β 蒎烯和O3气相反应的速率常数分别为2 83× 10 17cm3·molecule-1·s-1和 1 4 8× 10 17cm3·molecule-1·s-1。     

飞秒时间分辨拉曼光谱用于研究β-胡萝卜素单重激发态内转换和振动弛豫过程

搭建了飞秒时间分辨受激拉曼光谱(FSRS)装置,并用于研究全反式β-胡萝卜素单重电子激发态超快内转换和振动弛豫过程.基于三脉冲“抽运-探测”方案搭建的时间分辨受激拉曼光谱装置同时实现了150fs的时间分辨率和23.7cm^-1的光谱分辨率,光谱检测范围为300—4000cm^-1.对全反式β-胡萝卜素电子激发态的飞秒时间分辨拉曼光谱研究表明,β-胡萝卜素被激发到S₂态后,经由寿命约为0.3ps的中间态S_X态实 关键词： 飞秒时间分辨拉曼光谱 β-胡萝卜素 激发态内转换 振动弛豫