尿嘧啶在银电极表面吸附状态的研究

综合分析了尿嘧啶在银电极表面不同条件的表面增强激光Ｒａｍａｎ光谱（ＳＥＲＳ）,利用扩展的Ｈüｃｋｅｌ分子轨道法（ＥＨＭＯ）对尿嘧啶分子在银电极表面的吸附状态进行了计算．结果表明：最稳定的吸附构型能较成功地阐明尿嘧啶吸附在银表面的ＳＥＲＳ谱;尿嘧啶在银表面主要是以Ｎ（３）去质子化的形式吸附;尿嘧啶在银表面的吸附取向是由其浓度和银表面电位共同决定;在较低浓度和较高电位时,Ｎ（３）去质子化的尿嘧啶离子在银表面主要是通过Ｃ（２）及整个嘧啶环上的π电子体系与银表面的相互作用平躺地吸附;在较高浓度和较低电位时,吸附取向发生改变,即主要是通过Ｎ（３）与Ｏ（１０）以及Ｎ（３）与Ｏ（８）垂直地共同吸附在银表面上     

分子间相互作用的量子化学研究方法

分子间相互作用是一类十分重要的作用, 这类作用的实验和理论研究越来越受到化学家、生物学家、材料科学家等的重视。本文综述了这种相互作用的量子化学研究现状和特点, 主要集中于常见的3 种量子化学方法。并对该领域的研究前景作了展望。     

酸性橙插层锌铝水滑石的组装及其结构与性能

采用共沉淀法合成酸性橙阴离子插层锌铝水滑石(Zn/Al-AO7 LDHs),研究不同pH值及原料金属离子配比对产物结构的影响,利用X射线粉末衍射(XRD),热分析(TG-DTA),傅里叶变换红外(FT-IR)等表征手段,对插层产物的结构进行表征,确定了制备酸性橙插层锌铝水滑石的最适宜条件.用量子化学的B3PW91/6-31G(d,p)方法对Zn/Al-AO7 LDHs模型分子的空间几何构型进行了优化,通过结构组合得到的层间距为2.33 nm,接近XRD测试得到的层间距,从而说明了酸性橙离子在水滑石层板间的排列方式.进一步以甲酰胺为溶剂对水滑石层板进行剥离,得到澄清溶液,根据剥离产物的XRD谱可以确定剥离实验成功.     

石油胶质结构性质的量子化学研究

采用量子化学AM1方法对石油胶质进行了优化计算，得到石油胶质单层结构SG、双层结构DG和三层结构TG的优化构型和分子间作用能。结果表明，石油胶质的稠环芳烃和脂环部分大体为平面结构，支链部分也伸展在平面上。分子中稠环、脂环和侧链中的C—C键长均分别比单独苯环、脂肪环和烷烃的C—C键短。侧链中的C—C键比芳环和脂环的C—C键弱，在催化剂的作用下将优先裂解。重叠形成DG和TG后，键长、键角和电荷略有变化。胶质分子的极性基团间存在氢键作用，DG和TG分子间的作用能分别为－22.8416kJ/mol和－43.8455kJ/mol。双层胶质DG和三层胶质TG结构的体积较大，难以扩散到分子筛催化剂的孔道内。     

苯胺衍生物式电位的QSAR研究

以AM1量子化学半经验分子轨道方法计算22个苯胺衍生物的分子结构参数,用多元线性回归的方法研究了13个式电位已知的苯胺衍生物的氧化式电位与其分子结构参数之间的关系.苯胺衍生物式电位与离子化电势(Ip),N原子上的净电荷(e(N),总的偶极矩(μt)和第四个碳上的净电荷(e(C4))有很好的相关性,回归方程为:E0′=-7.820 5 0.884 9(Ip-3.739(e(N)-0.093 56μt 0.925 1(e(C4)),(R=0.979,SD为0.023 6).依据回归方程合理地预测了其余9个苯胺衍生物的离子化电势和式电位,探讨了取代基性质和取代位置对离子化电势和式电位的影响.     

润滑添加剂结构与性能的量子化学研究

用量子化学方法计算了 2种润滑添加剂和铁原子簇的分子轨道指数 ,运用轨道能量近似原则讨论了添加剂与铁原子簇的作用方式 ;以前线电子密度、超离域性指数和原子净电荷作为判据分析了 2种添加剂分子与铁原子簇间键合的强弱、反应性的大小等表征添加剂与金属作用强弱的参数 .研究表明 :3 - ( N,N-二丁基二硫代氨基甲酸基 )丙二酸与铁原子簇的相互作用强于 3 - ( N,N-二丁基二硫代氨基甲酸基 )丙酸与铁原子簇的相互作用 ;运用量子化学计算得到的预测结果与摩擦学试验结果具有良好的一致性     

铝在MCM-22分子筛骨架上分布的27Al MQ MAS NMR研究

利用二维多量子魔角旋转（2D MQ MAS）技术并结合量子化学计算，研究了铝在MCM-22分子筛骨架上的分布，并对铝的不等价四面体位进行了归属.在27Al 2D 5Q MAS NMR谱中骨架四配位铝的范围内观察到3个信号，证明MCM-22分子筛有3种骨架铝.经计算这3种骨架四配位铝的各向同性化学位移和四极作用常数分别为：δ 50.5、δ 57.3、δ 62.4和1.74、1.68、1.92 MHz. MCM-22分子筛结构中有8种结晶学不等价四面体（T）位.我们通过模拟MCM-22分子筛的27Al 2D 5Q MAS NMR谱，认为8种不等价T位分为3组. T2、T6位上的铝分别与δ 61、δ 49处的信号相关， T1、T3、T4、T5、T7、T8位上的铝对δ 56处的共振峰有贡献.当硅铝原子数比(Si/Al)在10～15之间变化时，铝在MCM-22分子筛的骨架上是无规占据的.     

取代基咪唑啉与铁原子化学吸附作用能的量子化学计算

用量子化学方法计算了６个咪唑啉型化合物及其与铁原子的化学吸附作用能,探讨了这种作用能与缓蚀性能的关系。得到咪唑啉环上氮与铁的配位键长、双原子作用能以及重叠集居数。研究发现具有ｐ－π共轭体系的咪唑啉以及在环上引入供电子基团或取代芳烃,能增强氮与铁原子的化学吸附作用力。计算结果可为设计性能较好的新型咪唑啉缓蚀剂提供有用的信息。     

多环芳烃水中溶解度的理论计算

建立了计算多环芳烃水中溶解度的数学表达式，用量子化学方法计算了7个多环芳烃的水中溶解度，计算结果与实验测定结果相符合．多环芳烃处于水体内体系状态能量愈高，其溶解度愈小，多环芳烃中的碳氢基团越多，溶解度越小．此时体系中的溶质呈单分子态，而不是聚集态．     

三苯基锡9-蒽甲酸酯的合成、表征、荧光、热稳定性及量子化学研究

在甲醇中三苯基氢氧化锡与9-蒽甲酸反应,合成了有机锡配合物[PH₃Sn(O₂CC₁₄H₉)(MeOH)]₂·MeOH,经IR、¹H和¹³C-NMR、元素分析及X-射线单晶衍射表征结构。晶体结构分析表明：配合物中心锡原子为五配位畸变三角双锥构型。晶体中,配合物分子的羰基氧与近邻的甲醇氧、两相邻的甲醇氧间分别形成O-H…O氢键,组成一维S形链;经链内蒽环H与另一蒽环的C-H…π作用,进一步连接成梯状结构。两相邻梯状链间,通过配位甲醇的甲基H与另链苯环发生C-H…π作用扩展成二维网状。室温下,配合物在460 nm处有较强的荧光发射(λ_ex=360 nm)。热重分析表明,配合物在240 ℃以下能稳定存在。利用量子化学G03W软件,在LANL2DZ基组对配合物的稳定性、前沿分子轨道组成及能量进行研究。