预测[Si，C，S]^＋和[Si，C，S]^-体系的稳定异构体

采用DFT,QCISD及CCSD(T)方法分别对二重态的[Si,C,S] 和[Si,C,S]-体系势能面进行理论计算,用QCISD/6-311 G(d)方法,在[Si,C,S] 和[Si,C,S]-体系中,我们分别得到了2个过渡态连接的3个稳定体和2个过渡态连接的4个稳定体,经热力学及动力学分析发现,[Si,C,S] 上体系只有二重态线性的离子[Si-C-S] 可能稳定存在,而[Si,C,S]-体系有二重态线性的离子[Si-C-S]-和三元环c-[SiCS]-可能稳定存在.     

预测[C,O,S]体系的稳定异构体

采用 DFT, QCISD及CCSD(T)方法对单重态和三重态的COS分子体系势能面进行了理论计算, 在 QCISD/6-311G(d) 水平上得到4个过渡态连接的6个稳定构型. 经动力学及热力学分析发现只有一个单重态线性的分子11(O—C—S) 能够稳定存在.     

[Si,N,C,O]2+异构体结构、相对稳定性与解离

在UB3LYP/6-311G(d)和UCCSD(T)/6-311 + G(2df)(单点)水平下得到了[Si, N, C,O]²⁺体系的15种异构体, 对它们的结构进行了分析, 并给出了能量较低的离子碎片方式. 计算结果表明线型异构体SiNCO²⁺ (²Π )是[Si,N,C,O]²⁺体系中热力学最稳定的物种, 其次是线型的SiOCN²⁺(²Π ), SiCNO²⁺(²Π )和含NCO三元环的异构体SiC(NO)(²A″ ). 几个动力学相对较稳定的异构体的稳定性顺序为SiNCO²⁺> SiCNO²⁺(²Π )> SiOCN²⁺> SiC(NO)²⁺ >OSiNC²⁺(²Π ). 对异构化过程及离子碎片方式的分析结果说明线型异构体SiNCO²⁺是相关质谱实验中的主要物种, 而且是亚稳态的, 在质谱条件下可以解离成离子碎片.     

[Si,N,N,P]体系异构体结构与稳定性

在B3LYP/6-311G(d)和QCISD(t)/6-311+G(2df)(单点)水平下计算得到了[Si,N,N,P]体系势能面上的一些驻点, 研究了异构体之间的异构化过程, 并讨论了该体系异构体的结构与稳定性. 结果表明在[Si,N,N,P]体系中的11个异构体中只有含有Si-P交叉成键的类蝶型四元环异构体SiNPN(E1, ²A″)是稳定的, 其他异构体由于易于重排或是解离, 稳定性较低. 研究同时给出了E1的电子与几何结构、振动频率及指认、偶极矩和转动常数等相关数据. 分析结果表明通过中间体E3(SiNPN)的反应SiN(²Π) + PN(¹Σ)→E1是由SiN(²Π)和PN(¹Σ)碎片产生E1的最有利途径, 因此E1可成为星际观测的目标. G2级别下此反应的反应焓变为215.25 kJ/mol (298.15 K), 而异构体E1在298.15 K下的标准生成焓为457.99 kJ/mol.     

[C, N, N, P]体系异构体结构与稳定性

在B3LYP/6-311G(d)和QCISD(t)/6-311+G(2df)水平下计算得到了[C, N, N, P]体系的9个异构体、20个过渡态及一些相关的解离碎片, 并研究了异构体之间的异构化过程, 讨论了该体系异构体的结构与稳定性. 结果表明在得到的9个异构体中, 具有2A′电子态的、非线型链状NCNP, NCPN, CNPN和CNNP 4个异构体是较稳定的. 其余异构体由于易于重排或是解离, 稳定性较低. 研究同时给出了这4个异构体的振动频率、转动常数、偶极矩、第一绝热电离能和绝热电子亲合能等相关数据, 为可能的实验和星际光谱观测提供相关的理论数据. 得到的计算结果与等价电子体系SiNNP进行了比较.     

Theoretical Study on the Structures and Stability of Isomers and Complex of[Si,C,O,O] Sytem

A detailed singlet potential energy surface(PES) of [Si,C,O,O] system including a van der Waals (vdW) comples SiO……CO2,eight isomers,and twelve transiton states is investigated by MP2 and QCISD(T) (single-point)methods.At the final QCISD(T)/6-311 G(2df)//MP2/6-311G(d) level with zero-point energy included,the complex SiO……CO is found to be thermodynamically and kinetically the most stable species.Although eight ismoers are located as local energy minima,they are rather unstable toward isomerization to the dissociation fragments or comples.For the reaction of silocon atoms with carbon dioxide,two competitive reaction channels are found,and the primary pathway,which leads to the products of SiO and CO fragments,is the direct oxygen-abstraction process from carbon dioxide by silicon atom with a41.16 kJ/mol reaction barrier height.Our predications are in good agreement with previous experimental and theoretical studies.     

C70S可能异构体的结构与稳定性的理论研究

分别用半经验的AMl，PM3及MNDO方法研究了富勒烯衍生物C70S的12种可能异构体的结构和稳定性．计算结果表明：S原子加成在4种6-6键上的稳定构型中，非赤道带6-6键加成的三个异构体为闭环结构，赤道带6-6键加成的一个异构体为开环结构；S原子加成在4种6-5键上均可产生开环和闭环两种稳定构型．加成在6-5双键的异构体其闭环构型更稳定，加成在6-5单键的异构体其开环构型更稳定．闭环异构体中S原子加成在碳球极处6-6键上的构型1，2最稳定，开环异构体中S原子加成在赤道带6-6键上的构型8最稳定．     

三重态SiCP2异构体的结构和稳定性的理论研究

采用DFT,QCISD和CCSD(T)等理论计算方法对三重态SiCP2异构体的结构和稳定性进行了理论研究.在B3LYP/6-311G(d)水平下,共计算得到由17个过渡态相连接的15个异构体.在CCSD(T)/6-311 +G(2df)//QCISD/6-311G(d)水平下,考虑重点振动能相对能量最低的三元环状异构体P-cCSiP 8(0.0 kJ/mol)及四元环状结构的cPCSiP 4具有相当大的动力学稳定性,在一定的实验室和星际条件下可能被检测到.另外,对它们的成键性质也进行了分析.     

Br＋活化甲烷C—H键反应机理的理论研究

化甲烷催化剂的可能性. 在B3LYP/6-311＋＋G(3df,3p)和MP2/6-311＋＋G(3df,3p)水平下优化了反应通道上各驻点(反应物、中间体、过渡态和产物)的几何构型. 在G2M(＋)水平下计算了各物种的能量. 研究结果表明: CH4与Br＋(3P)反应存在三条不同的吸热反应途径, 与Br＋(1D)反应存在二条不同的放热反应通道. 反应更易于通过单重态反应通道进行. 理论结果不仅较好地解释了实验事实, 还说明Br＋有可能成为一种活化甲烷的催化剂.     

离子液体[C2mim][GaCl4]的溶解热研究

在干燥氩气氛下, 用等摩尔的高纯无水GaCl3和[C2mim][Cl](氯化1-甲基-3-乙基咪唑)直接搅拌混合, 制备了淡黄色透明的的离子液体[C2mim][GaCl4] (1-ethyl-3-methylimidazolium chlorogallate) . 在298.15 K下, 利用具有恒温环境的溶解反应热量计, 测定了这种离子液体的不同浓度摩尔溶解焓 . 针对[C2mim][GaCl4]溶解于水后即分解的特点, 在Pitzer电解质溶液理论基础上, 提出了确定这种离子液体标准摩尔溶解焓的新方法, 得到了[C2mim][GaCl4]在水中的标准摩尔溶解焓, ＝－132 kJ•mol－1, 以及Pitzer焓参数组合: ＝－0.1373076和 ＝0.3484209. 借助热力学循环和Glasser离子液体晶格能理论, 用Ga3＋, Cl－和[C2mim]—的离子水化焓数据以及本文得到的[C2mim][GaCl4]标准摩尔溶解焓, 估算了配离子4Cl－(g)解离成Ga3＋(g)和4Cl－(g)的解离焓ΔHdis([GaCl4]-)≈5855 kJ•mol－1. 这个结果揭示了离子液体[C2mim][GaCl4]的标准摩尔溶解焓绝对值并不很大的原因, 即是很大的离子水化焓被很大的[GaCl4]－(g)的解离焓相互抵消了.     

NC2S+离子的结构和稳定性的理论研究

在密度泛函和从头算理论水平下计算了单重态的NC2S+离子的结构、能量、光谱以及稳定性. 在B3LYP/6-311G(d)水平下, 得到8个异构体, 它们由15个过渡态相连接. 在CCSD(T)/6-311+G(2df)//QCISD/6-311G(d)+ZPVE水平下, 得到能量最低的异构体是直线型的具有1Σ电子态的NCCS+(1)(0.0 kJ/mol), 其次是直线型的异构体CNCS+(2)(54.8 kJ/mol). 两个低能量的异构体1和2及另外一个高能量的直线型异构体CCNS+(3)(323.8 kJ/mol)都具有相当大的动力学稳定性, 这三个异构体在具备一定条件的实验室和星际条件下是可以进行观测的. 分析了这3个异构体的成键性质.     

[HgI4]2－-蛋白质离子缔合物体系共振瑞利散射和共振非线性散射光谱及其分析应用

在0.0035～0.0045 mol/L硫酸介质中, 牛血清白蛋白(BSA)、人血清白蛋白(HSA)、卵白蛋白(OVA)和血红蛋白(HGB)等蛋白质以带正电荷的阳离子存在. 它们能借助于静电引力和疏水作用力与配阴离子[HgI4]2－-反应形成结合产物, 此时将引起共振瑞利散射(RRS)、二级散射(SOS)和倍频散射(FDS)显著增强, 并且出现新的散射光谱. 其最大RRS, SOS和FDS波长分别位于390, 760和390 nm附近. 在一定范围内, 三种散射增强(ΔIRRS, ΔISOS和ΔIFDS)与蛋白质浓度成正比, 方法具有高灵敏度, 三种方法对于不同蛋白质的检出限分别在5.7～15.9 ng/mL (RRS), 8.2～15.4 ng/mL (SOS)和11.2～22.1 ng/mL (FDS)之间, 均可用于痕量蛋白质的测定. 本文研究了[HgI4]2－与蛋白质相互作用对RRS, SOS和FDS光谱特征和强度的影响, 考察了适宜的反应条件, 并以RRS为例考察了共存物质的影响, 表明方法有良好的选择性. 据此, 利用[HgI4]2－与蛋白质的相互作用发展了一种用共振光散射技术、灵敏度高、简便、快速测定蛋白质的新方法. 本方法可用于血清和人尿中总蛋白质的测定.     

含双蝶状[2Fe2S]骨架的新型[FeFe]氢化酶模型物{（μ-FcS2）[Fe2（CO）6]2（μ-SMe）2}的合成及其晶体结构

利用1,1’-双锂二茂铁与(μ-S2)Fe2(CO)6和MeI反应,合成了一种新型的含二茂铁基[FeFe]氢化酶活性中心模型化合物——(μ-FcS2)[Fe2(CO)6]2(μ-SMe)2(1),其结构经1H NMR,IR和X-射线单晶衍射表征。1属于斜方晶系,Pbca空间群,晶胞参数a=10.705 8(13),b=21.721 0(3),c=21.721 0(3),V=6 533.2(14)3,Z=8,Dc=1.834 g·cm-3,μ=2.480 mm-1,F(000)=3 584,R1=0.038 8,wR2=0.085 6。     

MRCI及其近似方法下C2分子X1Σ+g, B1Δg和 B′1Σ+g态的势能曲线

运用MRCI及其近似方法计算得到C₂分子X¹Σ⁺_g, B¹Δ_g和B′¹Σ⁺_g 3个电子态的势能曲线, 并以FCI方法为基准, 考察比较各种方法的优缺点. MRCI计算与FCI计算几乎不存在差别, 在FCI计算不现实的情况下, MRCI计算足以作为基准考验其他计算方法. 多种近似方法均能达到化学精度, 并提出一个有效的选择参考组态的方法, 提高MRCI计算效率的同时, 保证计算的精确性.     

联吡啶钌配合物[Ru(Htcterpy)X3]3-[X=NCS,CN,Cl]的电子结构和光谱性质的理论研究

利用DFT中的B3LYP方法优化了3个联吡啶钌配合物[Ru(Htcterpy)X3]3-[tcterpy=4,4',4"-tricarboxy-2,2'∶6',2"-terpyridine, X=NCS(1), CN(2), Cl(3)]的基态几何结构, 得到的几何参数与实验结果吻合得很好. 采用TD-DFT方法, 得到了配合物1~3在气态和溶液(乙醇溶液和水溶液)中的激发态电子结构和电子吸收光谱. 利用SCRF方法中的CPCM模型来模拟溶剂化效应. 研究结果表明, 配合物1~3在气态和溶液中的吸收跃迁性质相似, 低能吸收均被指认为MLCT和LLCT的混合跃迁, 高能吸收均被指认为三联吡啶配体内的π→π*跃迁. 溶剂化效应使配合物1~3在溶液中的吸收光谱蓝移.     

固相配位化学反应研究——LⅦ.阴离子盐KY(Y=Cl,Br,I,CN,SCN)对[Co(NH3)4CO3]Cl热分解的影响

本文通过气相色谱逸出气体分析(EGA)法,配合红外光谱、X-射线粉末衍射等手段,研究了氢气氛中阴离子盐KY(Y=Cl,Br,I,CN,SCN)对配合物[Co(NH_3)_4CO_3]Cl热分解的影响,用Coats-Redfern方法计算了固相反应放出CO_2的动力学参数,得到的活化能值随外加阴离子的不同而有下列顺序:CN~->Cl~->Br~->Г>SCN~-,反应机理均为成核生长机理(F_1).     

[Co(2,3-tri)(een)Cl][ZnCl4]配合物的合成及部分异构体的晶体结构测定

用过氧化物法合成、分离了[Co(2,3-tri)(een)Cl][ZnCl4](2,3-tri=N-(2-胺基乙基)-1,3-丙二胺,een=N-乙基乙二胺)体系中的部分异构体,解析了其中两异构体的晶体结构.其中晶体(Ⅰ)属单斜晶系,空问群p21/n,a=0.8611(4)nm,6=1.7906(9)nm,c=1.3374(7)nm,β=107.627(8)°,V=1.9653(16)nm3,Dc=1.713g·cm-3,Z=4,F(000)=1032,μ(MoKc)=27.43cm-1,R=0.0725,Rw=O.1798;晶体(Ⅱ)同属单斜晶系,空间群P21/c,a=0.9799(3)nm,b=2.6815(9)nm,c=0.8107(3)nm,β=107.595(6)°,V=2.0305(11)nm3,Dc=1.658g·cm-3,Z=4,F(000)=1032,μ(MoKa)=26.62em-1,R=0.0660,Rw=0.1536.两异构体中Co3+为六配位,其差异仅表现在二元胺(een)中乙基的取向不同.晶胞中含4个配合物阳离子,4个[ZnCl4]2-阴离子.在结构单元中对映体的比例为11.     

配合物Co[S2P(O-i-C3H7)2]3的合成和晶体结构

过渡金属硫配合物可作为加氢脱硫(HDS)和加氢脱氮(HDN)过程的有效催化剂而倍受人们关注[1-3].这类配合物的催化活性、选择性和抗毒性与过渡金属的种类、配合物本身的立体结构和电子分布密切相关[4-5].其中,钴的硫化物在HDS和HDN过程中有很好的催化活性.本文由二元金属羰合物Co2(CO)8和双(硫代磷酸二异丙基酯)二硫化物(A),合成标题配合物Co[S2P(O-i-C3H7)2]3 (B),对配合物B进行XRD表征,并对反应机理进行初步探讨.反应式如下:     

[2Fe2S]铁硫蛋白活性中心模型[Fe2S2 (SR) 4]2– (R= —H, —CH3)的局部自旋探讨

为了检验Davidson和Clark的局部自旋原理对铁硫蛋白簇合物的可行性, [Fe₂S₂ (SR) ₄]^2– (R= —H, —CH₃)模型被选为研究对象. 该目的可通过计算这些体系的局部自旋期望值〈S_A·S_B〉, 〈S_A²〉和m_A, 并讨论它们与Heisenberg自旋模型(HSM)和Noodleman对称破缺理论之间的联系来实现. 在具体的计算中采用了自旋非限制Hartree-Fock(UHF)和自旋极化密度泛函(Spin-polarized DFT)方法, 同时比较它们的计算质量. 此外, 采用多种方案计算了它们的交换耦合常数, 并同前人的结果作了比较.