铝原子正离子团簇Al+5稳定结构的理论研究

采用密度泛函理论的4种方法杂化密度泛函B3LYP与B3PW91, Perdew-Wang91交换与关联泛函WP91PW91、局域自旋密度近似SVWN, 研究了铝原子正离子团簇Al+5的多种可能结构, 找到了一种新的最稳定的结构与自旋态, 即单重态三维C2v结构, 并对上述4种DFT方法在结构优化与频率计算方面作了比较与讨论.     

砷原子团簇结构的量子化学密度泛函理论研究

采用密度泛函理论的三种方法 :局域自旋密度近似SVWN、梯度修正BLYP、杂化密度泛函B3LYP ,优化了中性Asn、负离子Asn-(n =2～ 5 )的结构 ,在优化结构基础上计算了它们的振动光谱 ,获得它们稳定的最低能量态的结构 .其中中性Asn(n =2～ 5 )的稳定结构的计算结果 ,与已有的理论结果以及实验数据进行了比较 .而对负离子Asn-(n =2～ 5 ) )的稳定结构作了预言 .同时计算了Asn(n =2～ 5 )的绝热电子亲和能 (EAa) ,与有关光电子谱学的实验值符合较好 .     

负离子全金属团簇Ga2-4的芳香性的从头算理论研究

运用密度泛函理论的三种方法(B3LYP、B3PW91、PW91PW91)与Mller-plesset二级微扰方法(MP2)和极化分裂阶基基组6-311+G(3df),对二阶负离子全金属团簇Ga2-4与多种一阶负离子团簇MGa-4(M=Li、Na、Cu)稳定构型与振动频率作了计算,其中二阶负离子全金属团簇Ga2-4最稳定的构型是正方形结构(D4h).接着,从团簇结构、非局域π电子数目、分子轨道图形和Ga2-4同MGa-4在结构与谐振频率、谐振模式的对比等多方面论述了Ga2-4正方形结构(D4h))的芳香性特征.     

铜苯配合物结构与性质的理论研究

采用密度泛函理论的B3LYP、BP86、BPW91、B3PW91四种方法,在6-311+G(d,p)基组水平上计算研究了Cu_n(n=1-6)团簇与Cu_nC_6H_6(n=1-6)配合物的各个异构体结构和频率,比较各异构体间的能量关系,得到最稳定的几何构型.通过分析铜苯配合物的结合能和前线轨道等性质,从而了解该类配合物的作用机理.     

负离子全金属团簇Ga4^2-的芳香性的从头算理论研究

运用密度泛函理论的三种方法(B3LYP、B3PW91、PW91PW91)与Mφller-plesset二级微扰方法(MP2)和极化分裂阶基基组6-311 G(3df)，对二阶负离子全金属团簇Ga4^2-与多种一阶负离子团簇MGa4^-(M=Li、Na、Cu)稳定构型与振动频率作了计算，其中二阶负离子全金属团簇Ga4^2-最稳定的构型是正方形结构(D4h)。接着，从团簇结构、非局域π电子数目、分子轨道图形和Ga4^2-同MGa4^-在结构与谐振频率、谐振模式的对比等多方面论述了Ga4^2-正方形结构(D4h)的芳香性特征。     

长春胺结构与振动光谱的密度泛函理论研究

选用五种密度泛函B3LYP、B3PW91、MPW1PW91、PBE1PBE、PBEPBE方法,在6-311++G(2d,2p)为基组的理论水平下对长春胺的分子结构进行优化以获取长春胺的几何平衡构型。计算并分析了长春胺的几何结构参数、红外吸收光谱、前线分子轨道、能隙和热力学参数。此外,采用溴化钾压片法测定了长春胺的红外吸收光谱。结果表明:五种密度泛函理论计算得到的长春胺分子构型与其X单晶衍射数据吻合,且理论红外吸收光谱与实验研究结果一致,五种理论水平下均具有150个振动模式,前线轨道分析表明,长春胺具有较强的得电子能力。该研究为长春胺的结构分析、光谱解析和定量构效关系探讨提供理论依据。     

Se_7环两种构型的结构和红外振动光谱的理论研究

在从头算层次上采用自洽场Hartree -Fock(SCF -HF)与密度泛函理论 (DFT)的定域自旋密度泛函SVWN和杂化泛函B3LYP方法以及 6 - 31 G(d)基组 ,计算优化了Se7环chair和boat两种分子构型。以B3LYP/ 6 - 31 G(d)优化的结构为基础 ,计算了Se7环两种构型的红外振动光谱 ,标定了这两种构型的各个简谐振动模式的对称性。计算结果与前人的理论、实验数据进行了比较。     

Se7环两种构型的结构和红外振动光谱的理论研究

在从头算层次上采用自洽场Hartree-Fock(SCF-HF)与密度泛函理论(DFT) 的定域自旋密度泛函SVWN和杂化泛函B3LYP方法以及6-31+G(d)基组,计算优化了Se7环cha ir和boat两种分子构型。以B3LYP/6-31+G(d)优化的结构为基础,计算了Se7环两种构型 的红外振动光谱,标定了这两种构型的各个简谐振动模式的对称性。计算结果与前人的理论 、实验数据进行了比较。     

HNCS分子的光谱常数和非谐振力场的理论研究

采用Gaussian09数据包,以密度泛函理论（B3LYP、B3PW91）和二阶微扰（MP2）方法,分别采用基组6-311+G、6-311++G(2d,2p)、cc-PVNZ(N=T,Q)以及加入弥散函数的高角动量基组aug-cc-PVNZ(N=T,Q)等计算了HNCS分子的光谱常数和非谐振力场。结果表明：B3LYP、B3PW91和MP2计算的结果与实验结果都比较接近;当基组由VTZ增大到VQZ或加弥散函数对结果的影响均不明显;其中B3PW91\cc-PVTZ的各项计算结果相对于其他计算结果更接近实验值。通过计算,可以在前人基础上进一步预测HNCS分子其它的光谱常数（如:非谐性常数、科里奥利耦合常数等）。     

HNCS分子的光谱常数和非谐振力场的理论研究

采用Gaussian09数据包,以密度泛函理论(B3LYP、B3PW91)和二阶微扰(MP2)方法,分别采用基组6-311+G、6-311++G(2d,2p)、cc-PVNZ(N=T,Q)以及加入弥散函数的高角动量基组aug-ccPVNZ(N=T,Q)等计算了异磺氰酸(HNCS)分子的光谱常数和非谐振力场.结果表明:B3LYP、B3PW91和MP2计算的结果与实验结果都比较接近;当基组由VTZ增大到VQZ或加弥散函数对结果的影响均不明显;其中B3PW91/cc-PVTZ的各项计算结果相对于其他计算结果更接近实验值.通过计算,可以在前人基础上进一步预测HNCS分子其它的光谱常数(如:非谐性常数、科里奥利耦合常数等).     

自旋多重度对钛三聚体原子结构的影响

基于密度泛函理论，获得了钛三聚体在不同自旋多重度下的原子结构，并计算了对应的振动频率.发现自旋多重度对钛三聚体的原子结构有重要的影响，特别是对键长和振动频率.考虑自旋多重度后，钛三聚体的基态结构为自旋七重态. 关键词： 钛三聚体 自旋多重度 原子结构     

铟团簇结构和电子性质的密度泛函研究

用密度泛函方法研究了Inn(n=2-7)团簇的稳定结构和电子性质。结果表明：自旋多重度对结构的影响不大;对于基态结构,n≤5时为平面结构,n≥6时为立体结构,n=6为结构转变点;平均结合能曲线随团簇尺寸增大逐渐平缓;能隙、结合能的二阶差分和电离势随团簇尺寸的变化趋势完全一致,均反映出In4团簇的基态结构较为稳定,具有较强的非金属性。     

铟团簇结构和电子性质的密度泛函研究

用密度泛函方法研究了In_n(n=2～7)团簇的稳定结构和电子性质.结果表明:自旋多重度对结构的影响不大;对于基态结构,n≤5时为平面结构,n≥6时为立体结构,n=6为结构转变点;平均结合能曲线随团簇尺寸增大逐渐平缓;能隙、结合能的二阶差分和电离势随团簇尺寸的变化趋势完全一致,均反映出In_4团簇的基态结构较为稳定,具有较强的非金属性.     

In search of the dark state of 5-methyl-2-hydroxypyrimidine using a numerical DFT/MRCI gradient

In a recent publication, Lobsiger et al. [Phys. Chem. Chem. Phys. 12, 5032 (2010)] presented infrared and electronic absorption spectra of supersonic jet-cooled 5-methyl-2-hydroxypyrimidine (5M2HP), the enol form of deoxythymine. In addition, they reported on the fast nonradiative decay of the S₁ population to a dark state. In the present paper, we have investigated the mechanism and rate constants of this nonradiative decay by means of quantum chemical multi-configuration methods. To this end, minima of the lowest excited singlet and triplet states as well as the minimum-energy crossing point of singlet and triplet potential energy hypersurfaces (PEHs) have been determined employing a numerical DFT/MRCI gradient where DFT/MRCI stands for a combination of density functional theory (DFT) and a semi-empirical multi-reference configuration interaction (MRCI) approach. Rate constants have been calculated in the Condon approximation using a time-dependent approach based on harmonic oscillator functions and electronic spin–orbit coupling matrix elements evaluated at the DFT/MRCI level. It is shown that the first excited triplet state possesses ³(n?→?π*) character in the gas phase. Fast intersystem crossing is mediated by the low-lying ³(π?→?π*) state whose PEH crosses both, the S₁ ¹(n?→?π*) and T₁ ³(n?→?π*) PEHs.     

对全金属La42-团簇芳香性的从头算理论研究

我们将芳香性扩展到全金属阴离子团簇La42-.运用从头算方法(B3LYP/LANL2DZ, B3PW91/LANL2DZ and MP2/LANL2DZ)进行了结构优化.计算结果显示,阴离子团簇有两个同分异构体,一个是C2v结构,另一个是正方形D4h结构.进一步对能量的分析得出,D4h结构比C2v结构更稳定.对最稳定的D4h结构计算了核独立位移(NICS),结果显示正方形的La42-环呈现强芳香性.详细的分子轨道(Mos)分析揭示正方形的La42-环拥有四个独立的离域化成键系统,每一个系统拥有两个电子,分别满足4n + 2芳香性电子计算规则,因此呈现四重芳香性.     

对全金属La2-4团簇芳香性的从头算理论研究简

我们将芳香性扩展到全金属阴离子团簇La2-4.运用从头算方法(B3LYP/LANL2DZ,B3PW91/LANL2DZ and MP2/LANL2DZ)进行了结构优化.计算结果显示,阴离子团簇有两个同分异构体,一个是C2v结构,另一个是正方形D4h结构.进一步对能量的分析得出,D4h结构比C2v结构更稳定.对最稳定的D4h结构计算了核独立位移(NICS),结果显示正方形的La2-4环呈现强芳香性.详细的分子轨道(Mos)分析揭示正方形的La2-4环拥有四个独立的离域化成键系统,每一个系统拥有两个电子,分别满足4n+2芳香性电子计算规则,因此呈现四重芳香性.     

铝团簇Al13的结构、电子性质和氧原子吸附的第一原理计算

利用密度泛函理论对Al13团簇的几种典型异构体进行了计算.对几种不同对称性(Ih,D5h,D3h,Oh)的中性和带电团簇Al13、Al13-、Al13 进行了结构优化和总能计算,得到了各种带电状态下的最低能量结构,并计算了Al13团簇的电离势、电子亲和能和结合能.理论结果与实验值比较,比以前的理论计算符合的更好.从中性和负电状态下的正二十面体的最低能量结构出发,研究了氧原子在Al13和Al13-上的吸附行为,并与单个氧原子在铝fcc表面的吸附行为做了比较.计算发现,高稳定性的幻数团簇如Al13-,较中性团簇和铝表面,更不易于氧化.     

L-苯丙氨酸构象和电离能的理论研究

摘要: 我们对L-苯丙氨酸进行了全势能面搜索,采用B3LYP方法优化了L-苯丙氨酸的648种可能构象,最终得到了37种稳定存在的构象。分别采用B3LYP、B3PW91、M06-2X、MP2和CCSD(T)计算了L-苯丙氨酸最稳定的10种构象的相对能量,其中M06-2X和MP2方法能够给出较好的结果。对比不同的基组,说明采用aug-cc-pVDZ已经接近达到基组收敛极限。用电子传播子理论P3近似方法计算稳定构象外价壳层轨道的垂直电离能与光电子能谱实验符合的很好;根据构象的相对能量以及理论模拟与实验的光电能谱的比对,说明对气相光电子能谱至少四种构象有贡献.     

氢化铁的自旋极化效应及势能函数

B3LYP/6-311++g**水平上预测了FeH2及FeH稳定构型讨论了其自旋极化效应,并与实验结果进行了比较.结果表明其基态分别为FeH2(5A1)和FeH(4?),自旋态对构型和物理性质均有显著影响.FeH2具有C2v对称性.势能与核间距的关系用4参数Murrell-Sorbie函数进行拟合得到其分析势能函数.由此推导出力常数和光谱数据,并由多体项展式理论导出了基态FeH2分子的分析势能函数.用这个分析势能函数分析表明:H+FeH生成FeH2(C2v)分子通道存在一个4.68 eV深的势阱,易生成H—Fe—H络合物分子.反应Fe+H2→HFeH,?H=-0.08305 eV,是放热反应.     

密度泛函理论研究BeSin(n=1-12)团簇的结构、稳定性与电子性质

运用密度泛函理论(DFT),考虑多种初始构型下的自旋多重态,在B3LYP/6-311G基组水平上研究BeSi_n(n=1-12)团簇的平衡几何结构、电子性质、振动光谱与极化率.结果表明:BeSi_n团簇在基态附近有许多能量非常接近的同分异构体,且BeSi_n团簇的基态结构绝大多数为立体结构.n=1时,体系的基态为自旋三重态,n≥2时,则为单重态.铍原子的掺入使得主团簇的电子性质发生了明显的变化,掺杂使得体系的化学稳定性降低.BeSi₃,BeSi₅,BeSi₇与BeSi₉是幻数结构.团簇中原子间的成键相互作用随n的增大而增强.