Characterization of the potential energy surfaces of two small but challenging noncovalent dimers: (P2)2 and (PCCP)2

This work characterizes eight stationary points of the P₂ dimer and six stationary points of the PCCP dimer, including a newly identified minimum on both potential energy surfaces. Full geometry optimizations and corresponding harmonic vibrational frequencies were computed with the second‐order Møller–Plesset (MP2) electronic structure method and six different basis sets: aug‐cc‐pVXZ, aug‐cc‐pV(X+d)Z, and aug‐cc‐pCVXZ where X = T, Q. A new L‐shaped structure with C₂ symmetry is the only minimum for the P₂ dimer at the MP2 level of theory with these basis sets. The previously reported parallel‐slipped structure with C_2h symmetry and a newly identified cross configuration with D₂ symmetry are the only minima for the PCCP dimer. Single point energies were also computed using the canonical MP2 and CCSD(T) methods as well as the explicitly correlated MP2‐F12 and CCSD(T)‐F12 methods and the aug‐cc‐pVXZ (X = D, T, Q, 5) basis sets. The energetics obtained with the explicitly correlated methods were very similar to the canonical results for the larger basis sets. Extrapolations were performed to estimate the complete basis set (CBS) limit MP2 and CCSD(T) binding energies. MP2 and MP2‐F12 significantly overbind the P₂ and PCCP dimers relative to the CCSD(T) and CCSD(T)‐F12 binding energies by as much as 1.5 kcal mol^?1 for the former and 5.0 kcal mol^?1 for the latter at the CBS limit. The dominant attractive component of the interaction energy for each dimer configuration was dispersion according to several symmetry‐adapted perturbation theory analyses. © 2014 Wiley Periodicals, Inc.     

基于创新能力培养的化学专业本科实验教学新体系的构建与实践

课程体系是人才培养的载体。为了更好地培养拔尖创新人才,南京大学化学国家级实验教学示范中心依据化学学科的特点和发展趋势,以科学内容的内在联系和研究规律为主线构建了“化学实验基础?化学合成与表征+化学原理与测量?化学功能分子实验+化学生物学综合实验+基于项目的研究实验”实验课程新体系,按照一流课程建设要求(高阶性、创新性和挑战度)对实验教学内容进行了优化,并建立起与之相适应的实验教学平台。新课程体系综合考虑了化学一级学科的整体性和关联学科的交叉性,在南京大学化学化工学院“拔尖计划”和“强基计划”学生中实施,教学效果显著。     

基于数值原子轨道基组的第一性原理计算软件ABACUS

随着超级计算机硬件和数值算法迅速发展, 使得目前利用密度泛函理论研究上千个原子体系的电子能带和结构等性质变得可行. 数值原子轨道基组由于其基组较小和局域等特性, 可以很好地与电子结构计算中的线性标度算法等的新算法结合, 用来研究较大尺寸的物理体系. 本文详细介绍了一款中国科学技术大学量子信息重点 实验室自主开发的基于数值原子轨道基组的第一性原理计算软件 Atomic-orbital Based Ab-initio Computation at UStc. 大量的测试结果表明: 该软件具有很好的准确性和较高的并行效率, 可以用于包含1000个原子左右的系统的电子结构和原子结构的研究以及分子动力学模拟计算.     

平面四方金属苯配合物的二阶超极化率的量子化学计算

反位平面四方型过渡金属有机配合物[XM(PEt₃)₂-C₆H₄-A] (M＝Pd, Pt; X＝Br, I; A＝NO₂, CHO), 具有较高的二阶超极化率. 采用从头算方法对该配合物的二阶超极化率进行了研究. 构型在MP2/Lanl2DZ水平优化. 基组采用赝势价分裂基Lanl2DZ添加弥散函数和极化函数. HF水平计算(个别情况用MP2计算验证)表明, 苯的对位取代基A的吸电子能力越强, 金属对位配体X的供电子能力越强, 则配合物的二阶超极化率越大.     

径向基函数神经网络荧光光度法同时测定痕量铝、镓、铟、铊

以径向基网络(RBF)对荧光光谱严重重叠的Al3 、Ga3 I、n3 、Tl3 四组分混合体系同时进行测定。通过正交设计安排样本,在激发波长390 nm下,测定446~615nm的发射光谱。以34个特征波长处的荧光强度值作为网络特征参数,经网络训练和计算得出Al3 、Ga3 、In3 、Tl3 四者的平均回收率分别为99.07%、103.49%、98.72%、95.04%,在时间和精度上都比LMBP网络优越。     

空间机器人捕获航天器后基于无源性理论的鲁棒镇定控制

研究了漂浮基空间机器人捕获非合作航天器过程对系统产生的冲击效应及其后联合体系统镇定运动的控制问题。为此,利用拉格朗日方法及牛顿-欧拉法分别获得了捕获前空间机器人及目标航天器的动力学模型;结合动量守恒定律、系统运动几何关系及力的传递规律,分析了捕获过程相互碰撞所产生的冲击效应,建立了捕获完成后两者联合体的系统动力学模型。在此基础上,针对同时存在不确定参数及外部扰动的联合体系统,设计了基于无源性理论的镇定运动神经网络H_∞鲁棒控制算法。本文提出的基于无源性理论设计的鲁棒控制算法具有良好的动态特性及较强的鲁棒性,可快速完成系统的镇定控制,实现轨迹的精确跟踪。系统数值模拟仿真验证了本文控制方案的正确性。     

DFT Calculations of the Ionization Potential and Electron Affinity of Alaninamide

Adiabatic and vertical ionization potentials (IPs) and valence electron affinities (EAs) of alaninamide in gas phase have been determined using density functional theory (BLYP,B3LYP,B3P86) methods with 6-311++G(d,p) basis set,respectively. IPs and EAs of alaninamide in solutions have been calculated at the B3LYP/6-311++G(d,p) level. Five possible conformers of alaninamide and their charged states have been optimized employing density functional theory B3LYP method with 6-311++(d,p) basis set,respectively.     

中药质量控制的研究策略和色谱技术

综述了色谱技术作为现代高效分离分析技术在中药药效物质基础研究和中药质量控制中的重要作用。提出中药药效物质组学研究策略,以实现中药药效物质基础与作用机理研究的一体化,进而从深层次揭示和全面控制中药的内在质量。论述结果表明,现代色谱及其联用技术是中药质量研究的重要技术平台之一。     

过渡金属体系非线性光学性质计算的ECP基组研究

有效核势(ECP)方法是计算含有过渡金属体系的电子结构及物理性质的有效方法. 本文比较了一系列典型的ECP基组对计算含过渡金属体系非线性光学性质精度的影响. 分别在HF, MP2和DFT理论水平上对过渡金属元素使用不同的ECP基组, 计算了几个过渡金属有机化合物的静态一阶超极化率β₀. 研究结果表明: 使用有效核势计算含过渡金属体系时, 核电子的选取是提高计算精度的前提, ns和np电子应该和nd电子一同作为价电子处理; 对于重原子, 必须考虑自旋-轨道耦合相对论效应. 经过综合评估, 认为使用Stuttgart/Dresden赝势的ECP基组, MHF, 在计算含有过渡金属体系非线性光学性质方面是比较好的基组; Stuttgart RSC 1997和SBKJC VDZ相对而言是较好的基组; 基组Lanl2dz, Hay-Wadt MB (n＋1)和Hay-Wadt VDZ (n＋1)由于没有考虑自旋-轨道耦合, 计算精确度次之; 而基组CRENBL和CRENBS计算的偏差要大一些, 尤其是CRENBS基组由于价电子选择得太少而导致与实验值的偏差最大.     

近红外光谱-径向基神经网络在异烟肼片无损定量分析中的应用

应用异烟肼片粉末的近红外漫反射光谱数据分别结合偏最小二乘法(PLS)和径向基神经网络(RBFNN)建立定量分析模型,并用所建模型对预测集样品进行了预测,结果表明:应用RBFNN所建立的定量分析模型优于PLS模型,相关系数(r)值由0.99593提高到0.99734,交互验证均方根误差(RMSECV)值由0.00523下降到0.00423,预测均方根误差(RMSEP)值由0.00614下降到0.00501。