C2H3·与NO反应机理的理论研究

采用密度泛函B3LYP/6-311G**和高级电子相关耦合簇CCSD(T)/6-311G**方法计算研究了C2H3·与NO反应的机理,全参数优化了反应势能面上各物种的几何构型,用内禀反应坐标(IRC)计算和频率分析方法,对过渡态进行了验证.研究结果表明,C2H3·与NO是一多通道多步骤的反应,经过缔合、氢转移和离解等复杂过程,最终得到5种产物(P1～P5).     

CH3⊕ … Br-Y(Y=H, CCH, CN, NC)缺电子体系中Br原子参与的反向卤键相互作用

采用B3LYP/6-311++G(d,p)和MP2/6-311++G(d,p)理论方法研究了CH₃^⊕…Br-Y(Y=H, CCH, CN, NC) 缺电子体系中Br参与的反向卤键(IXB)结构. 四个IXB复合物中,MP2/6-311++G(d,p)水平上考虑了基组叠加误差的分子间相互作用能分别为218.87, 219.48, 159.18和143.05 kJ/mol,相对稳定性的递增顺序CH₃^⊕…BrCN相似文献   

ZnqCl2及其衍生物的电子光谱性质的含时密度泛函理论研究

采用从头算法(abinitio)和密度泛函理论(DFTB3LYP)方法,对二氯取代的八羟基喹啉锌(ZnqCl2)及其2种衍生物的基态结构进行优化,同时用abinitioHF单激发组态相互作用(CIS)法在6-31G(d)基组上优化其最低激发单重态几何结构,用含时密度泛函理论(TD-DFT/B3LYP)及6-31G(d)基组计算吸收和发射光谱。计算表明,该类物质电子在基态与激发态间的跃迁,主要是在配体8-羟基喹啉(q)环内的电荷转移,电子从含O的苯酚环转移至含N的吡啶环上,发射光谱的计算值与实验值基本符合。该类化合物的电子亲和能较大,都是优良的电子传输材料,改变中心金属原子对配合物光谱性质影响不大。     

间-苯二氧乙酰-(N-苯甲酰基)肼钳形受体对卤素阴离子的识别机理

采用密度泛函B3LYP（Bccke.thrcc-paramctcr,Lee-Yang-Parr）方法探讨了间-苯二氧乙酰-（N-苯甲酰基）肼（DAPHZ）受体对卤素阴离子的识别机理,结果发现DAPHZ钳形受体C构型以其钳形结构中的N-H键与卤素阴离子间形成多齿红移氢键进行识别,其中C…X^-（X=F^-,Cl^-和Br^-）体系中主客体间以双齿氢键识别结合,而在C…I^-体系中主客体间以三齿氢键识别结合,说明钳形受体C对I^-在空间几何上具有最好的匹配性.经BSSE校正后的C…F^-,C…Cl^-,C…Br^-和C…I^-体系分子识别相互作用能△E_CP分别为-314.0,-200.1,-183.3和-136.3 kJmol^-1,说明钳形受体C对F^-在热力学上具有最好的识别能力.此外,采用自然键轨道（NBO）)分析及分子中原子（AIM）等理论分析了C…X^-（X=F^-,Cl^-,Br^-和I^-）识别体系中红移氢键的电子结构和性质.     

CH3与NO反应机理的理论研究

采用密度泛函B3LYP/6-311G**和高级电子相关耦合簇CCSD(T)/6-311G**方法计算研究了CH₃与NO反应机理, 全参数优化了反应势能面上各驻点的几何构型, 用内禀反应坐标(IRC)计算和频率分析方法, 对过渡态进行了验证. 研究结果表明: CH₃与NO是一多通道多步骤的复杂反应, 可以分别在单重态和三重态势能面上进行. 经过缔合, 氢转移和离解等复杂过程, 最终得到8种产物(P1～P8).     

非血红素铁(III)活化氧分子反应的自旋轨道耦合和零场分裂

采用密度泛函理论对原儿茶酚3,4-双加氧酶(3,4-PCD)活化O₂分子的反应机理进行了探讨. 初始复合物, 六重态⁶1的超快形成主要归因于电子交换诱导系间穿越(EISC), Fe d_z:O₂ π^*(z)是主要的交换通道, 在Fe―O键长为0.2487 nm处, 交换重叠积分S_ij=ád_z α|π^*(z) β>=0.3758. 从六重态⁶1 形成四重态中间体⁴1, 有两种效应共存, 即电子交换耦合作用和自旋轨道耦合(SOC)作用, 且相互竞争. 计算结果表明, 自旋轨道耦合(SOC)作用起主导因素(SOC=353.16 cm^-1). 至于O―O键的解离主要取决于儿茶酚(PCA)最高占据分子轨道(HOMO)的电子转移, 非血红素酶的铁中心仅承担PCA向O₂电子转移的缓冲作用.²²     

(CH3)2S与HOCI分子间的卤键和氢键相互作用

在DFT-B3LYP/6-311++G**水平上分别求得(CH3)2S…ClOH卤键复合物和(CH3)2S…HOCl氢键复合物势能面上的稳定构型.频率分析表明,与单体HOC1相比,在两种复合物中,10C1-11O和12H-11O键伸缩振动频率发生显著的红移.经MP2/6-311++G**水平计算的含基组重叠误差(BSSE)校正的气相中相互作用能分别为-11.69和-24.16 kJ·mol-1.自然键轨道理论(NBO)分析表明,在(CH3)2s…ClOH卤键复合物中,引起10Cl-11O键变长的因素包括两种电荷转移:(i)孤对电子LP(1S)1→σ*(10C1-11O);(ⅱ)孤对电子LP(1s)2→σ*(10Cl-11O),其中孤对电子LP(lS)2→σ*(10Cl-11O)转移占主要作用,总的结果是使σ(10Cl-11O)的自然布居数增加0.14035e,同时11O原子的再杂化使其与10Cl成键时s成分增加,即具有与电荷转移作用同样的"拉长效应";在(CH3)2s…HOCl氢键复合物中也存在类似的电荷转移,但是11O原子的再杂化不同于前者.自然键共振理论(NRT)进行键序分析表明,在卤键复合物和氢键复合物中,10Cl-11O和12H-11O键的键序都减小.通过分子中原子理论(AIM)分析了复合物中卤键和氢键的电子密度拓扑性质.     

气相中Sc+和Ti+与CS2反应的计算研究

以Sc⁺和Ti⁺与CS₂反应作为第一前过渡金属离子与CS₂反应的范例体系. 采用密度泛函(UB3LYP/6-311+G*)方法计算研究了Sc⁺和Ti⁺在基态和激发态与CS₂反应的反应机理. 全参数优化了反应势能面上各驻点的几何构型, 用频率分析方法和内禀反应坐标(IRC)方法对过渡态进行了验证. 计算了不同多重度下的反应交叉势能面. 确定了Sc⁺和Ti⁺与CS₂的反应为插入-消去反应, 找到了基态和激发态金属离子与CS₂反应的主要通道.     

气相中Cu+和Zn+与CS2反应的计算研究

以Cu⁺和Zn⁺与CS₂反应作为第一过渡金属离子与CS₂反应的范例体系. 采用密度泛函UB3LYP/6-311+G^*方法计算研究了第一过渡金属离子在基态和激发态与CS₂反应的反应机理. 全参数优化了反应势能面上各驻点的几何构型, 用频率分析方法和内禀反应坐标(IRC)方法对过渡态进行了验证. 并用UCCSD(T)/6-311G^*方法对各驻点作了单点能量校正. 在Cu⁺与CS₂反应中, 计算了单重态初始中间体¹IM1到三重态插入型中间体³IM2的反应交叉势能面. 确定了第一过渡金属离子与CS₂的反应为插入-消去反应, 找到了基态和激发态金属离子与CS₂反应的主要通道.     

非血红素铁超氧化物活化丙烯分子多态反应机理的理论研究

采用密度泛函DFT-B3LYP理论对非血红素铁超氧化物活化丙烯分子多态反应机理进行了探讨. 研究结果表明氢原子抽取过程遵守单态反应机制,主要在基态高自旋七重态势能面进行,且具有较低活化能（ΔG^≠=65.6 kJ·mol^-1）,非血红素铁超氧化物可以作为有效氧化剂抽取氢原子。单态反应机制可能归因于近来建议的交换-加强反应原则（EER,铁中心具有较大交换稳定作用）。对于O-O键的活化,在CASSCF（10,8）/6-31+G（d）//TZVP水平下,势能面交叉区内,高自旋七重态（S₁）和五重态（Q₀）的自旋-轨道耦合（SOC）常数分别为2.26和2.19 cm^-1。轨道分析表明两条发生翻转自旋轨道具有相同空间组成（π_sub^*）,SOC禁阻,因此通过SOC作用反应体系不可能有效地从七重态（S=3）势能面系间穿越到五重态（S=2）势能面,系间穿越可能发生在反应最后的退出阶段。