羟基负离子与一氟甲烷双分子亲核取代反应的量子化学研究

本文用LCAO-MO-SCF ab initio方法, 对OH^-+CH3F→CH3OH+F^-反应进行了过渡态理论及前线轨道理论的量子化学研究, 以4-31G为基组, 计算了反应进程的势能曲线,得到了过渡态的几何构型, 并用MP2方法进行了电子库仑相关效应的校正, 反应活化能的计算值与实验数据较为一致。用前线轨道理论对反应中分子重新组合过程进行了轨道分析, 较全面地解释了该反应的机理。     

氢原子在平坦金属锂(100)面上表面扩散行为的ab initio研究

本文用Li7(4,3)-H和Li9(5,4)-H小原子簇模拟氢原子在平坦金属锂(100)面吸附体系, 取小基组作了各吸附位吸附势能曲线及相应分子轨道能级图、吸附和表面扩散势能面的ab initio研究。结果表明, 氢原子优先吸附在配位数较高的吸附位上, 并倾向于由高配位数吸附位向低配位数吸附位迁移, 表面扩散各向异性, 扩散跳跃步长与锂单晶晶格原子间距数量级相同。从吸附和表面扩散势能确定了最低能量表面扩散途径, 分析了原子在平坦金属表面上迁移的微观过程。     

氢原子在金属锂表面台阶附近吸附和表面扩散行为的ab initio研究

取Li7H和Li9H两个原子簇模拟氢原子与含台阶的金属锂表面的相互作用, 以小基组用ab initip方法计算了体系的吸附和表面扩散势能面(或势能曲线)。结果表明: (1)对Li7H体系, 台阶面附近沿垂直边棱方向存在三种不同的桥位吸附位, 最稳定的吸附位在上台面接近台阶边棱处, 台阶面显著地改变了表面扩散活化能, 台阶边棱处有一个较高的势垒。于是, 迁移原子将会在台阶边棱处受到反射, 并可被捕获于台阶面上及其附近。由势能面确定了最低能量表面扩散途径。(2)对Li9H体系, 在Li7H原子簇基础上增加次表面层两个锂原子后, 表面扩散活化能略有减小, 氢原子在上台面的桥位吸附更趋稳定, 各吸附位相对稳定性及势垒内何位置几无改变, 这些结果显示了台阶面对氢原子的化学吸附和表面扩散发生扰动, 台阶边棱对表面扩散起着重要作用。     

α-丙氨酸和L-组氨酸的分子力学计算及其镧系离子配合物结构的NMR研究

应用分子力学计算得到了α-丙氨酸和L-组氨酸在溶液中的分子结构。在此基础上, 通过对镧系离子诱导位移的分析和模拟, 计算了氨基酸镧系离子配合物的13^C NMR作接触位移, 模拟了配合物的分子结构。结果表明, 在α-丙氨酸镧系离子配合物中, Ce^3+, Pr^3+, Nd^3+与丙氨酸的一个氧原子和一个氮原子形成双齿配位; Sm^3+, Eu^3+, Tb^3+, Dy^3+, Ho^3+, Er^3+, Tm^3+, Yb^3+则与两个氧原子形成双齿配位, 在L-组氨酸镧系离子配合物中, Ce^3+~Eu^3+与组氨酸的两个氧原子和α-氨基的氮原子形成三齿配位, 镧系离子Tb^3+~Yb^3+则与两个氧原子形成双齿配位, 同时, 还讨论了pH条件对氨基酸镧系离子配合物结构的影响。     

硅甲基硼烯异构化反应机理研究所

用量子化学理论方法研究了硅甲基硼烯(SiH~3B)单重态和三重态异构化反应,计算了有关化合物的电子结构, 优化了过渡态构型, 讨论了两个反应的控制类型。     

某些含氧酸的酸强度与量化参数的相关性

本文利用从头计算法, 采用STO-3G基集计算了某些含氧酸分子的电子结构, 它们的标准几何构型取自已知的实验数据. 将氢、氧原子上的总电荷密度以及氧原子上的亲电子超离域度与实验测得的酸性离解常数相联系, 应用多元回归法, 得到了较好的线性关系.     

三硝酸根.四(二甲亚砜)合镨的晶体结构

“镧系收缩”与配位构型间的关系是当前结构化学中颇感兴趣的一个课题。近来,关于稀土金属的各种盐类与二甲亚砜配合物的研究日益增多。这类配合物具有催化和发光性能,已引起广泛重视。本文发表的三硝酸根·四(二甲亚砜)合镨[Pr(NO_3)_3(DMSO)_4](1)晶体结构是这类稀土配合物结构的又一研究。     

2-取代吡啶衍生物的CNDO/2计算和分子光谱研究

本文用CNDO/2方法计算了吡啶及其2-取代衍生物,测了其紫外光谱.通过红外,紫外光谱和量子化学计算的综合分析,确定2-吡啶酮与2-羟基吡啶是互变异构体,并推断2-氨基吡啶的互变异构体存在,从而很好地得到了此系列紫外光谱的线性规律.     

硝基烷系列分子的从头计算研究

硝基甲烷作为最简单的硝基类爆炸物,Marynick等曾以各种半经验分子轨道法和从头计算法进行过研究.我们也对其进行过全电子自洽场从头计算,获得有益启示.本文将类似计算用于硝基乙烷、1-和2-硝基丙烷等,发现用其电子结构可阐明各烷基的供电子能力、缩合反应能力、核磁共振谱和热安定性等诸多实验事实.还进行了相应构型和ρ指数下的CNDO/2计算,得到与从头计算平行的结果.