C12簇及其碳管烷C12H12的理论研究

C60和C70等碳笼烯的发现及其在新物质、新材料等研究领域中的重要性，激励人们去探索合成更多新型多面体碳簇化合物与碳元素类似物[1，2]．最近，两类新型多面体碳管笼烯的设想提出来了[3，4]应用HMO和MNDO方法对其稳定性变化规律、结构和成键特征进行了讨论.关于多苯的vanderWaals簇实验上已有广泛的调查[5，6]，理论上对其二聚物（C6H6）。的不同几何构型与稳定性进行了深入的研究[7]．本文采用abinitio计算有效势（effectivecorePotential）方法，对C12碳管元素簇和C12H12，碳管烷的平衡结构、稳定性和价键特征进行了理论预测．1…     

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。     

NnHn(n=3～7)氮氢化合物的结构质理论研究

本文对53种NnHn(n=3～7)氮氢化合物进行了理论计算,应用自然键轨道理论(Nature Bond Orbital,NBO)和分子中的原子理论(Atoms In Molecules,AIM)分析了化合物的成键特征、相对稳定性.氮原子孤对电子与氮氮键以及氮氮键相互之间的超共轭作用是影响氮氮键长的重要因素.采用原子基团...     

苯及其含氮等电子体化合物的结构和性质的理论研究

采用密度泛函理论的B3LYP方法在aug-cc-pvDZ基组上研究了13种苯及其含氮等电子体化合物的分子结构、 能量和异构体相对稳定性, 重点考察了含氮量对化合物含能性质的影响. 结果表明: 随着氮原子数增加分子的总能量降低, 且存在很好的线性相关性. 采用G3方法对分子的生成热进行了计算, 结果显示随着分子中氮原子个数增加, 各含氮等电子体化合物的生成热将增大, 其中六嗪、五嗪的生成热较大, 它们成为含能材料的潜力较大. 对各异构体分析显示, 氮原子位置与总能量和生成热的关系均为: (邻)间位＜(邻)对位＜邻位. 此外, 通过NBO方法分析了分子的超共轭作用和立体排斥能对异构体稳定性的影响, 结果表明超共轭作用是影响各异构体构型相对稳定性的主要因素.     

CH_2CH(~2A')自由基与臭氧反应机理的理论研究

用量子化学MP2（full）方法,在6－311+ +G~(**)基组水平上研究了CH_2CH (~2A~＇)自由基与臭氧反应的机理,全参数优化了反应过程中反应物、中间体、过 渡态和产物的几何构型,在QCISD（T,full）/6-311+ +G~(**)水平上计算了它们的 能量,并对它们进行了振动分析,以确定中间体和过渡态的真实性,研究结果表明 ：CH_2CH(~2A~＇)自由基与臭氧反应有两条可行的反应通道,分别为：CH_2CH (~2A~＇)+O_3→TS1→M1→TS2→O_2+OCH_2CH→TS4+O_2→O_2(~3∑_g)+CH_2CHO (~2A~＂)和CH_2CH(~2A~＇)+O_3→M2→TS3→O_2(~3∑_g)+CHO(~2A~＂),后一个反 应通道较容易发生,而且反应活化能小（2.97kJ/mol）,说明CH_2CH(~2A~＇)自由 基与臭氧之间的反应活性很强。     

含能材料六硝基六氮杂异伍兹烷分子的B3LYP研究

在B3LYP/6-31G^**水平上对六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)分子进行结构优化、集居数分析、自然键轨道和振动频率计算,得到与实验值相符的稳定构型.根据计算结果,讨论了键特性对分子性质的影响.     

液态水的分子动力学模拟

用分子动力学(MD)模拟方法在150～376K的温度范围内对液态水的微正则系综进行了研究.考察了液态水的结构及其性质.模拟采用了由从头算得出的柔性水-水相互作用势MCYL.对时间和空间的平均得出了液态中水分子几何构型及温度改变所引起的液态水结构变化.对径向分布函数g_(OH),goo,g_(HH)及配位数的分析表明,在所考察的温度范围内,每个水分子与相邻分子形成的氢键数为2～3,水分子在参与的2个氢键中同时作为接受体.结合对振动谱的研究表明在低温时液态水形成的网络结构可能随温度的升高而形成小的簇结构.     

N9H9链状异构体的结构与稳定性的理论研究

采用密度泛函理论(DFT)B3LYP方法,在6-311＋＋G**基组水平上对N9H9可能存在的链状构型进行了几何优化,得到46种稳定链状异构体。应用自然键轨道理论NBO和分子中的原子理论AIM分析了这些化合物的成键特征和相对稳定性,G3MP2方法计算了各异构体的精确能量及在298K时的生成热ΔfHө(298K),并计算了由Peter Politzer等人所介绍的相对比冲量。研究结果表明：各异构体中N原子孤对电子与N＝N形成了p→π共轭作用是影响双键相邻的N－N键长变化的主要原因,并且对异构体的稳定性起着重要作用。所有异构体中N＝N位于链端的稳定性较差,其中B9最稳定, B6稳定性最差;C5是所有异构体中生成热最大的,也是相对比冲量最大的。     

木犀草素与胞嘧啶相互作用的理论研究

采用密度泛函理论中的B3LYP方法,在6-31＋G＊基组水平上对木犀草素、胞嘧啶、木犀草素-胞嘧啶复合物进行结构优化和振动频率分析,得到了12种稳定复合物.并应用分子中的原子理论（AIM）分析、自然键轨道（NBO）理论分析得到复合物氢键性质和特征.通过基组重叠误差（BSSE）校正后的相互作用能、成键临界点电荷密度、二阶...     

儿茶素-胞嘧啶分子间相互作用的密度泛函研究

采用密度泛函理论的B3LYP方法,在6-31+G*基组水平上研究了儿茶素-胞嘧啶分子间相互作用机制,得到稳定的儿茶素-胞嘧啶复合物11个.计算结果表明氢键对于复合物的稳定性起着重要的作用,并且当复合物形成2个或更多的氢键时,氢键的类型及强度共同决定着复合物的稳定性.我们还应用了分子中的原子(AIM)理论和自然键轨道(NBO)理论对这11种复合物中氢键的性质和特征进行了分析.通过研究发现,所有的氢键复合物进行基组重叠误差(BSSE)校正后的相互作用能为-17.35～-43.27kJ/mol,相互作用能主要由氢键所贡献.振动分析显示,氢键的形成使相对应键的对称伸缩振动频率减小,说明这些复合物中形成的氢键都是正常的红移型氢键,与实验结果相一致.