轨道图象用于研究金属催化反应机理

反应分子的催化活化是催化反应的关键步骤。本文通过轨道图象以及它们的相互作用讨论了烯烃和烷烃在金属催化剂上的催化活化过程，同时通过反应实例简要介绍了一些学者在催化机理上的观点。     

三接触弯曲构型的蓝移氢键CH3…Y的理论研究

运用量子化学从头算方法, 在MP2/6-311＋＋G(d,p), MP2/6-311＋＋G(2df,2p), MP2/6-311＋＋G(3df,3pd)和QCISD/6-311＋＋G(d,p)水平上, 研究了CH₃F, CH₃Cl和CH₃Br作为质子给体与Cl^－, Br^－作为质子接受体形成的氢键CH₃…Y. 计算结果表明: 6种复合物中C—H键收缩, 伸缩振动频率增大, 形成蓝移氢键. 分子中原子(Atoms in Molecules, AIM)分析表明, 这些复合物的电子密度拓扑性质与普通氢键有着本质的不同, 在Y…H之间不存在键临界点, 而在Y与C之间存在键临界点, 因此这些相互作用严格地不能称为氢键. 自然键轨道(Natural bond orbital, NBO)分析表明, 在这些复合物中弯曲的CH…Y的特殊结构使得分子间超共轭n(Y)®σ*(C—H)减小到可以忽略; 质子接受体的电子密度没有转移到σ*(C—H)上, 而是转移到了σ*(C—X) (X＝F, Cl, Br)上; 存在一定程度的重杂化; 分子内超共轭相互作用减小使得σ*(C—H)的电子密度减少. 这些因素共同导致C—H伸缩振动频率的蓝移.     

原子簇局部非定域分子轨道模型及其应用：（II）CLD原子簇结构规则

在原子簇局部非定域分子轨道模型的基础上，导出一个既能包容以往许多结构规则，又能适用于各类高氧化态金属原子簇的结构新规则，并应用于簇合物结构和催机理分析。     

重要生物微量元素和常见负电性元素在不同价态和电子组态下的轨道指数和电负性

本文用Xα方法计算出不同价态与电子组态下锰、铁、钴、铜、锌及钼等过渡族重要生物微量元素和氮、氧、氟、磷、硫、氯、硒和溴等常见负电性元素的数值原子轨道和轨道电负性值,再用数值拟合方法得出这些原子轨道的单ξ和双ξSlater型基函数的指数.研究了这些元素的原子所带电荷和电子组态对其原子轨道指数与轨道电负性的影响,给出了相应的回归公式.这些公式有较高的精确度,不但为研究这些元素化合物的电子结构提供基础参数,也为电荷自洽型的计算提供较可靠的计算公式.     

N叉树上的离散时间量子随机行走

通过离散时间量子随机行走的框架,我们研究了在N叉树上的离散时间量子随机行走,该框架不需要硬币空间,仅仅只需要选择一个除了酉性再无其它限制的演化算子,并且包含了使用再生结构的轨道枚举和z变换.作为结果,我们在封闭形式中计算了在根处的振幅的生成函数.     

关于电子自旋的实验验证和理论思考

本文从斯特恩──盖拉赫实验证实电子具有自旋入手,用电子“自旋──轨道耦合”直观地解释了光谱线精细结构的双重线。     

偶极积分与Boys法分子轨道定域化

定域分子轨道在分子体系的化学图象和物理图象之间充当重要的桥梁作用,它的产生依赖于定域化准则,其中最普遍使用的是Foster-Boys和Edmiston-Ruedenberg(E—R)提出的两种定域化准则。这两种定域化准则是等价的,因而结果也是一致的。但对于E—R定域化来说,由于涉及到大量的多中心积分的计算,计算极为费时,因而远不如Foster-Boys定     

有机链状分子的定域分子轨道的研究

利用Foster-Boys定域化程序和STO-3G ab initio方法,对含有C、H、O、N原子的100多个有机链状分子进行了研究,得到定域分子轨道能量及其相互作用参数。应用这些参数和定域分子轨道模型,对于众多的含有C、H、O、N原子的有机链状分子,可得到相应的正则分子轨道能量及其与定域分子轨道的关系。以此预测它们的电离能,结果与实验值符合较好。     

双核金属酞菁类化合物催化脱硫机理研究Ⅳ──中心金属离子对MPc－PcM催化活性的影响

实验研究结果表明双核金属酞菁类化合物ＭＰｃ－ＰｃＭ（Ｍ＝Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ）是催化Ｈ＿２Ｓ液相氧化反应的良好催化剂，且其催化活性顺序为Ｃｏ＞Ｎｉ＞Ｖ＞Ｆｅ＞Ｃｕ＞Ｃｒ＞Ｍｎ．采用量子化学理论计算方法（ＩＮＤＯ／Ｓ）分析了其前线分子轨道的构成特征，结果表明这几种ＭＰｃ－ＰｃＭ的ＬＵＭＯ轨道皆为有金属离子参与形成的π轨道，但ＨＯＭＯ轨道间的差异却很大．Ｍ＝Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｒ时，其ＨＯＭＯ为π轨道；而Ｍ＝Ｆｅ、Ｍｎ时，其ＨＯＭＯ却为σ轨道．正是在前线分子轨道的轨道类型、共轭程度及金属轨道贡献三方面因素的协同作用下，才导致ＭＰｃ－ＰｃＭ的催化活性顺序并非按中心金属离子价电子层ｄ电子数的递变而呈现出规律性的变化．     

四重键化合物M_2(CH_3)_8~(n-)中金属—金属键的性质

本文分析了四重键化合物M_2(CH_3)_8~(n-)(M=Mo,Tc,W,Re)中金属键的性质,并对金属原子的(n-1)f轨道参加成键的可能性进行了讨论.结果表明(n-1)f轨道参加成键使金属原子间π和δ电子的几率增加,并使总能量、π和δ成键轨道能量明显下降。因此,f轨道对金属四重键特别是π和δ键的影响是显著的。