SO2基态势能面和振转能级的理论研究

在键长-键角坐标下,精确求解SO₂的核振动方程,并通过与实验数据比较来优化势能参数,由所得势能面计算得到38个振动能级,与实验值相比,均方根误差为0.93cm^-1.计算了³⁴SO₂的部分振动能级以及³²SO₂的J=6以下的部分振动能级,所得结果均与实验值较为吻合     

2-[(4-氯苯基亚氨基)甲基]-8-羟基喹啉质子转移的理论研究

研究了2-[(4-氯苯基亚氨基)甲基]-8-羟基喹啉的三种质子转移途径: 分子内质子转移、水分子辅助质子转移和甲醇分子辅助质子转移. 以该席夫碱化合物的晶体结构作为模型, 在B3LYP/6-31＋G(d)水平上, 优化得到稳定态和过渡态的几何构型. 对三类质子转移前后的结构、能量、红外光谱、化学位移进行研究, 结果表明水分子辅助质子转移和甲醇分子辅助质子转移中, 水和甲醇分子利用氢键作用参与质子转移过程, 形成七元环状过渡态, 大大降低了反应的能垒, 有利于质子的转移, 氢键在降低活化能方面起着重要作用.     

长寿命轨线形成的模式识别研究

设计了6个参数来定量表征共线势能面的几何特征,并寻48个具有不同几何特征的LEPS型势能面,在以7个参数表征的不同的动态条件下应用Venus94程序进行准经典轨线(QCT)计算。随后,应用模式识别研究了势能面的特征及动态因素对长寿命轨线形成的影响,初步证实了若干知的并发现了若干新的影响长寿命轨线形成的主要影响因素并据此建了长寿命轨线形成的定性预测模型。     

碰撞能量对反应Sr＋HF转动取向的影响

在推广LEPS势能面上,用经典轨线方法,研究了反应碰撞能量对反应Sr＋HF的转动取向的影响.计算结果与产物轨道角动量模型进行比较.计算结果表明,随着碰撞能量的增加,产物转动取向越强烈.     

CuC、CuN分子基态的结构与分析势能函数

在Cu 的有效核势近似下, 运用密度泛函(B3LYP)方法, 对Cu采用基集合LANL2DZ, 但对其价电子基组的p轨道函数部分做了必要的修改, 而对C、N采用基集合6-311+G(d), 对CuC和CuN分子的微观结构进行了理论计算. 优化并计算了两分子基态的能量, 平衡结构和谐振频率. 根据原子分子反应静力学原理, 导出了CuC和CuN分子基态的合理离解极限和离解能. 应用密度泛函(B3LYP)方法扫描了CuC和CuN分子基态的势能曲线, 并采用最小二乘法拟合了两分子基态的Murrell-Sorbie势能函数及其在平衡位置附近的Dunham展开式. 同时根据Herzberg 和Dunham的公式, 计算了CuC和CuN分子基态的光谱参数.     

Theoretical Study on the Long-lived Complexes for the Na＋I2 Collision System

For the Na I2 collision system, theoretical study is performed on the QCISD(T) level by using ab initio method. The ab initio potential energy surfaces are got and on them the long-lived complexes are found and optimized. These results verify the crossed molecule beam experimental phenomenon and the detailed geometry structures are given for the first time. The role of the complexes in the reaction path is also described in detail.     

烯丙基正离子旋转异构反应的计算化学实验设计

设计了一个面向高年级本科生或低年级研究生的计算化学探索实验,即利用密度泛函理论(DFT)计算烯丙基正离子的旋转异构反应。该实验设计了反应物结构优化、过渡态寻找、内禀反应坐标建立等过程,可以较为全面地帮助学生了解计算化学的基本概念与操作,加深对分子微观结构的感知以及对过渡态理论中“旧键即将断裂,新键即将形成”概念的理解。本实验通过旋转异构反应的势能面的构建,也可以帮助学生认识反应热力学和动力学的差别。通过进一步的电荷布居分析以及前线轨道分析,可以帮助学生直观地学习并理解分子的电子结构以及反应活性位点概念。     

粉末X射线衍射法监测发光有机分子结构转化的综合实验教学

结合粉末X射线衍射技术在物相分析领域的应用设计了一个综合创新性实验。实验内容主要包括利用粉末X射线衍射技术监测激发态分子内质子转移(Excited-state intramolecular proton transfer,ESIPT)有机分子在溶剂熏蒸下的结构转化过程。本实验综合培养了学生对粉末X射线衍射仪的操作技巧以及数据处理分析能力,提高了学生利用现代科学仪器来解决实际问题的能力。     

Al~(3+)可视化水溶性分子荧光探针的合成及其作用研究

设计并合成了3种嘧啶并[1,6-a]苯并咪唑磺化物:4-(2'-羟基苯基)嘧啶并[1,6-a]苯并咪唑-5'-磺酸钠(L1)、4-(2'-羟基苯基)嘧啶并[1,6-a]苯并咪唑-3',5',10-三磺酸钠(L2)和4-(2',4'-二羟基苯基)嘧啶并[1,6-a]苯并咪唑-5'-磺酸钠(L3),运用质谱和核磁等方法对其结构进行表征.运用荧光光谱法考察了L1,L2和L3对Al3+的识别作用,结果表明:在水溶液中L2能与Al3+配合,配合后的荧光光谱强度增强,而加入其它金属离子(Cu2+,Hg2+,K+,Mg2+,Na+,Ni2+,Pb2+,Zn2+,Cr3+,Fe3+)基本没有变化,表明L2对Al3+具有专一的识别性.通过Job's plot曲线和荧光滴定实验确定L2和Al3+以1∶2的比例进行配合,L2对Al3+的检出限为0.073μmol/L,并且L2能够可视化检测Al3+.     

BF分子X1Σ＋, A1P和B1Σ＋态的势能函数

使用SAC/SAC-CI和D95＋＋, 6-311＋＋g, 6-311＋＋g**及D95(d)基组, 分别对BF分子的基态X¹Σ^＋、第一简并激发态A¹Π和第二激发态B¹Σ^＋的平衡结构和谐振频率进行优化计算. 对所有计算结果进行比较, 得出6-311＋＋g**基组为最优基组. 运用6-311＋＋g**基组和SAC方法对基态X¹Σ^＋, SAC-CI方法对激发态A¹Π和B¹Σ^＋进行单点能扫描计算, 并用正规方程组拟合Murrell-Sorbie函数, 得到相应电子态的势能函数解析式, 由得到的势能函数计算了与X¹Σ^＋, A¹Π和B¹Σ^＋态相对应的光谱常数, 结果与实验数据较为一致.