锗烯与异氰酸多通道反应的理论计算

采用密度泛函理论B3LYP方法研究了单重态GeH₂与HNCO的反应机理.在B3LYP/6-311++G**水平上对反应物、中间体、过渡态进行了全几何参数优化,通过频率分析和内禀反应坐标（IRC）确定中间体和过渡态,用QCISD（T）/6-311++G**方法计算了各个驻点的单点能.计算表明单重态的锗烯与异氰酸的反应有抽提氧、插入N-H键、抽提亚氨基的反应路径.采用经Winger校正的Eyring过渡态理论分别计算了1个大气压、不同温度下反应势垒较低通道的热力学及动力学性质,结果表明插入N-H键反应（GeH₂+HNCO→IM7→TS6→P2）通道在温度400 K～1400 K内,有较高的平衡常数和反应速率常数,为主反应通道,主产物为GeH₃NCO.     

CH3CH2+N(4S)反应机理的理论研究

利用abinitio方法对CH3CH2+N(4S)反应进行了理论研究,在MP2/6-311+G(d,p)水平上优化得到了反应途径上的反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型和谐振频率,并在QCISD(T)/6-311+G(d,p)水平上进行单点能计算.计算结果表明,CH2CH2+3NH和H2CN+CH3是此反应主要产物,CH3CHN+H是此反应次要产物.产物CH2CH2+3NH主要来自直接氢抽提反应通道,H2CN+CH3来自加成-解离反应通道,CH3CHN+H来自加成-解离反应通道.     

Li与OH自由基反应机理的理论研究

用密度泛函理论(Density Functional Theory)的B3LYP／6—311 G(d)方法，计算了Li原子与OH自由基反应势能面上各驻点物种的参数，并在MP2／6—311 G(d)水平上计算了反应通道上各驻点的能量，同时进行了零点能校正。计算结果表明：Li原子与OH自由基的反应有两个可能的反应通道，即①Li(^2S1／2) OH(X^2∏)→LiO(^2∑) H(^2Sg)；②Li(^2S1／2) OH(^2∏)→LiOH(X^1∑)，其中反应通道Li(^2S1／2) OH(^2∏)→LiOH(X^1∑)由于具有较小的活化能而很容易发生，是主要反应通道。该结论为研究金属锂在潮湿空气中的腐蚀行为提供了理论依据。     

弯曲振动引致的过渡态的混沌

从单摆运动的特征出发 ,指出分子的过渡态 (包括解离时的态 ) ,如分子内弯曲振动引致结构变化的过渡态 ,必然伴随着混沌现象 ,而且和Chirikov的多重共振会导致混沌的观点有关 .并以从HCN、HNC和其非局域态的高激发振动态的能级拟合得到的弯曲模式的性质说明这个观点 .最后 ,提出一个处理弯曲振动引致的过渡态的混沌的物理模型 .     

2-甲基-1,3-顺丁二烯在Ni(Ⅰ)催化下与苯甲醛反应机理的研究

采用密度泛函理论(DFT)研究了2-甲基-1,3-顺丁二烯在Ni(I)催化下与苯甲醛反应生成高烯丙基醇的反应机理.在B3LYP/6-31+G*水平上对反应过程中所有反应物、过渡态、中间体以及产物的几何构型进行了优化,通过能量和振动分析确认了过渡态的真实性；并且在相同基组水平上应用自然键轨道(NBO)和分子中的原子(AIM)理论分析了这些化合物的成键特征和轨道间的相互作用.研究发现了两条可能的反应通道IA与IB,其控制步骤活化能分别为64.20 kJ·mol-1、51.63 kJ·mol-1,由以上比较结果可以看出,反应通道IA与IB在整个反应过程可能同时发生,但IB通道具有较低的活化能,即IB通道为整个反应的最优反应通道,与实验结果一致.     

Waddington反应机理中β-断键反应类动力学研究

β-羟基烷基过氧自由基(β-HOROO·)是烯烃低温燃烧的主要中间体,其主要消耗通道为Waddington反应通道,即首先分子内发生1,5-H迁移生成β-氢过氧烷氧自由基(β-HOORO·),随后β-HOORO·发生β-断键生成醛(或酮)和OH自由基。本文针对该反应通道的第二步反应,对不同烷基R的β-HOORO·的β-断键反应类的动力学开展了系统研究。对该反应类,根据β-HOORO中连接-OOH的C原子(C_(-OOH))和连接-O·的C原子(C_(-O·))类型不同,划分为不同子类,并对每一子类选取不同取代基大小作为代表反应,开展了能垒和速率常数的规律研究。物种几何结构优化和反应能垒的计算均在M06-2X/6-311++G(d,p)水平进行,反应的高压极限速率常数则采用过渡态理论计算。本文构建了该类反应的速率规则和Evan-Polanyi线性自由能关系,考察了C_(-OOH)和C_(-O·)不同类型以及取代基大小对反应动力学参数的影响。本文的研究为烯烃低温燃烧中重要的β-HOORO·发生β-断键反应类提供了准确的动力学参数,有助于烯烃燃烧详细机理的构建以及机理自动生成。     

CH2X(X=H,F,Cl)与臭氧反应机理的量子化学研究

用量子化学UMP2方法,在6-311++G**基组水平上研究了CH2X(X=H,F,Cl)与臭氧反应机理,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UQCISD(T)/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.从CH2X(X=H,F,Cl)与O3的反应机理的研究结果看,它们与O3反应的活性都比较强,相对而言,活性大小顺序为CH2F＞CH3＞CH2Cl,也就是说,CH2F自由基与臭氧间的反应活性最强,对大气臭氧的损耗将是最大的.同时研究还发现CH2X(X=H,F,Cl)系列自由基与O3的反应都是强放热反应.     

2-二甲胺基苯甲酰叠氮及其衍生物热解机理的AM1研究

采用UHF/AM1方法对2-二甲胺基苯甲酰叠氮、2-二甲胺基-3-甲基苯甲酰叠氮和2-二甲胺基-3-硝基苯甲酰叠氮的热分解反应进行了研究.结果表明,这些反应物能沿着四条竞争的反应路径生成三种不同的产物.这三条路径中有协同过程,也有分步过程;有吸热过程,也有放热过程.不同的取代基,将选择不同的路径进行分解反应.     

OXO(X=Cl,Br)与H(2S)反应机理的量子化学研究

卤素二氧化物自由基(OXO)是重要的同温层物种，在极地的夜间含量尤其丰富，由于其光解产生的卤素原子会造成臭氧的严重损耗，因此愈来愈受到人们的广泛关注嘲．OXO自由基可以通过自由基之间的反应或微波放电等方式获得，有关它与其它大气物种的反应已经进行了许多研究，Bemand等在实验上研究了Cl，H，O与OClO的反应动力学，对于OBrO与H之间的反应目前尚未见实验研究的报道，只有Guhua等在理论上对部分XBrO2(X=H，Cl，Br)同分异构体进行了研究．     

BH2+与H2O反应机理的量子拓扑研究

采用密度泛函方法B3LYP/6-311+G(d, p)和耦合簇方法CCSD/6-311+G(d, p)研究了BH2+与H2O的气相离子-分子反应机理. 优化得到了反应途径中各驻点的几何构型, 并采用内禀反应坐标法进行追踪. 从量子拓扑学的角度, 讨论了在反应过程中各化学键的变化. 反应(I)经历了一个四元环过渡态, 找到了这个反应的能量过渡态和两个结构过渡态.