振动频率与芳香分子稳定性的判定

通过使用7个从头计算方法、7个密度泛函理论(DFT)方法和20个常用基组对66个苯、萘、蒽、联二亚苯、苊及其衍生物计算振动频率后发现只有10个分子完全不出现虚频,而且共有1365个方法/基组出现虚频;其中7个DFT方法,HF方法和MP2方法所出现的虚频数占各自总的计算方法/基组数的比例分别为7.01%,7.34%和36.38%.除mPW2PLYPD以外的所有方法计算含甲基或铵基的16个分子的结果都非常不可靠,但DFT和HF方法对除此类分子以外的其它芳香分子从计算所出现虚频的比例可以被忽略的角度来看都显得相当可靠.当45个杂环芳香化合物及其衍生物被类似地计算时,DFT方法,HF方法和MP2方法所出现的虚频比例分别为2.11%,2.78%和27.44%.不但用苯的实验结构进行计算不能消除虚频,而且用苯和甲苯的平面或非平面优化结构计算也都不能消除虚频;同时用一百多个方法和一百多个基组计算苯和甲苯时,出现的虚频比例更高达18.18%.这些均说明从头计算方法和DFT方法计算频率有不可靠或不适用的地方,并且那种认为苯和其它芳烃为非平面结构的观点至少不能说是完全正确的.     

气相中HRnCCH和X(X=H_2O,NH_3)反应机理的理论研究

在CCSD(T)//MP2/aug-cc-pVTZ-pp理论水平上,研究了HRnCCH与大气中H2O及NH3分子反应的机理,反应主要包括HRnCCH与HRnOH及HRnNH2之间的转化、H2O和NH3在HRnCCH中的碳碳三键上的加成反应以及HRnCCH与双分子水反应等.结果表明,HRnCCH与H2O反应生成HCCH和HRnOH及HRnCCH与NH3反应生成HCCH和HRnNH2的能垒分别为54.1和75.2 kJ/mol,而生成HRnCHC(OH)H,HRnC(OH)CH2,HRnCHC(NH2)H和HRnC(NH2)CH2的活化能分别为219.6,220.5,174.4和182.4kJ/mol,此结果表明HRnCCH反应性较弱且是稳态存在的.此外,在HRnCCH与H2O反应中加入单个水分子,仍然生成HRnCHC(OH)H,但反应活化能却降低了96.4 kJ/mol,说明水分子对该反应有明显的催化作用.     

1H-3-(3-吡啶基)-5-(3'-吡啶基)-1,2,4-三唑的钴(Ⅱ)配合物的合成、晶体结构、热稳定性及配体的DFT计算

合成了一个多功能的配体1H-3-(3-吡啶)-5-(3'-吡啶)-1,2,4-三唑(3,3'-Hbpt, 1)并得到了配体的晶体结构。运用DFT理论计算了配体的最优构型、优势构象和电荷分布。在此基础上,水热合成了一个配位化合物:[Co(3,3'-Hbpt)₂(H₂O)₄]·(ad)·6H₂O(2)(ad=己二酸), 结构分析表明配合物2是零维单核化合物,它的三维超分子结构是由分子间氢键连接而成,其中包含着由游离的己二酸分子填充的矩形孔道。值得注意的是,配体在配合物中的几何结构和构象与理论计算的结果一致。另外,利用热重分析研究了配合物2的热稳定性。     

一种含噻吩环酰腙及其Cu(Ⅱ)配合物的合成、晶体结构和抗氧化活性及量化计算

合成了一种酰腙类含硫Schiff碱4-(二乙胺基)水杨醛缩2-噻吩甲酰腙一水合物(H₂L·H₂O,1),采用扩散法制备了它的铜配合物[Cu(phen)L](2,phen=菲咯啉),通过元素分析、红外光谱、紫外光谱和X射线单晶衍射对它们进行了表征。1的晶体属正交晶系,P2₁2₁2空间群;2的晶体属单斜晶系,P2₁/c空间群。在2中H₂L以烯醇式脱除羟基质子与铜配位,中心离子的配位环境为畸变的四方锥构型。应用Gaussian 09程序,采用密度泛函方法(DFT),分别在B3LYP/6-31G(d)和UB3LYP/6-31G(d)水平对1和2进行了量化计算,对分子的前线分子轨道的能量和组成以及电子光谱进行了分析讨论。测试、分析了化合物的抗氧化活性。     

三环已基锡R-扁桃酸酯配合物的合成、结构及性质研究

三环己基氢氧化锡与R-扁桃酸按物质的量比1:1在苯溶剂中反应合成了三环己基锡R-扁桃酸酯。经X-射线衍射方法测定了其晶体结构, 配合物属斜方晶系, 空间群为P2₁2₁2₁2₁, 晶体学参数a=0.806 41(4) nm, b=1.768 68(9) nm, c=1.834 79(8) nm, V=2.616 9(2) nm³, Z=4, D_c=1.318 g·cm^-3, (Mo Ka)=9.98 cm^-1, F(000)=1 080, R₁=0.039 0, wR₂=0.103 9。中心锡原子与环己基碳原子和氧原子构成畸型四面体。对其结构进行量子化学从头计算, 探讨了配合物的稳定性、分子轨道能量以及一些前沿分子轨道的组成特征。研究了配合物的热稳定性、荧光性质和电化学性能。     

原位X射线研究拉伸过程中间规聚丙烯晶体熔融与晶体取向关系

间规聚丙烯熔体(sPP)淬冷至液氮温度并保持5 min, 于20, 40, 80, 120 ℃下等温退火10 h, 制备出具有不同片晶厚度的样品. 在室温条件下, 利用原位X射线在线研究sPP样品拉伸过程中应力诱导的晶体熔融和晶体取向关系. 结果表明, 在单轴拉伸过程中, 应力导致的晶体熔融和晶体取向同时发生, 即两者在同一应变、 同一应力下同时发生, 这一特性不受片晶厚度的影响. 随着片晶厚度的增加, 晶体熔融和取向需要的临界应力不断增大, 在所研究范围内, 该临界应力的增加和片晶厚度基本呈线性关系. 另外, 随着片晶厚度增大, 样品的弹性模量、 屈服强度和应变硬化模量均有一定程度的增大.     

(NO)2+复合物阳离子的结构和性质研究

用B3LYP/6-311++G**方法对NO二聚体阳离子(NO)2+进行了研究.几何优化并结合振动分析表明,该复合物存在5种可能的稳定构型.能量最低的是N-N相连的反式异构体,具有C2h对称性.分析了各稳定构型的相对稳定性及成键特征.建立了态态相关并给出异构化过渡态,分析了各构型之间转化的途径.     

[Co(2,6-diaminomethylpyridine)(2-methylethylenediamine)Cl][ZnCl_4]体系中几何经式异构体的合成、结构解析和稳定性研究

合成了 [Co(bamp)(cmen)Cl]2＋ (bamp=2,6-二甲胺基吡啶; cmen=1,2-二胺基丙烷 )体系的两个经式异构体。利用一维及二维核磁共振 (2D NMR)技术,结合三元胺中吡啶环的磁屏蔽效应,对两个异构体在溶液中的结构进行了解析,对应于 Dowex 50Wx 2柱色层分离的第一色带的阳离子为 m2(cmen的 2位胺基与 Cl处于邻位 );第二色带的阳离子为 m1。由第一色带配合物制备的单晶晶体结构解析也表明其为 m2[ZnCl4]。用量子化学从头计算方法,在赝势基组 RHF/LANL2DZ的水平上研究了该体系两个经式几何异构体的稳定性,结果表明后者较前者稳定,但差别不大,与在合成条件下异构体平衡分布一致。由计算得到的几何优化键参数与晶体结构分析结果能较好地吻合。     

氢火焰离子化检测器校正因子的理论计算

根据FID检测器工作原理，提出一种相对质量校正因子的计算公式。由该公式出发可以推导出相对摩尔响应值（RMR）与化合物碳数的线性关系式和有效碳数的近似计算方法，并赋予原计算方法中的参数以明确的含意，解决了参数之间的矛盾。新方法的计算值同文献数据吻合良好。     

松香中枞酸型树脂酸的MNDO研究

应用半经验MNDO量子化学计算方法确定了松香中4种枞酸型树脂酸的优化几何构型及相对能量，据此对该类树脂酸分子的构象及相对稳定性作了分析与预测，并与已知的实验结果作了对比。