还原型牛红细胞Cu(Ⅰ)Zn-SOD的量化计算

运用G94W量子化学程序,在B3YLP/Lanl2dz基组的水平上,对于还原型牛红细胞中Cu(I)Zn-SOD活性中心进行了从头计算.研究了分子轨道能量,电荷分布,前线轨道的贡献.结果表明前沿分子轨道能量均为负值,其电子光谱稳定,与金属配位的咪唑环电荷表现正负交替现象.在前线轨道贡献上Cu(I)的占有轨道贡献大,空轨道的贡献小,不易于接受O2-自由基的不成对电子.     

分子计算理论方法及在化工计算中的应用

论述了量子力学中从头计算、半经验和密度泛函方法及分子力学的基础理论,概述了常用的MD、MC分子模拟方法,总结了多种应用软件的主要功能,并结合实例对HyperChem．7软件的功能进行了具体的说明。     

田菁胶大分子的量子化学计算

为了研究田菁胶大分子的化学反应活性与结构的关系,用GAMESS中MOPA程序的PM3方法在全局优经中的确定田菁胶大分子糖单元的几何构型和稳定构象,计算了该大分子绕两个旋转轴θ,φ旋转的热能面和羟基氧的电荷分布等数据,结果表明大分子基团之间不能绕θ-φ,轴进行自由旋转,糖单元主链和侧链上的羟基均可进行取代反应,仅取代基几率分布存 差异,计算结果与实验值相吻合。     

β-环糊精包合物的量子化学计算

用量子化学从头计算法对6种β－环糊精包合物进行了计算，结果表明，包合物的稳定性来自于主客体分子间的非键相互作用，环糊精包合物主客体之间无电荷转移迹象，包合物的稳定性与客体的尺寸和氯键生成能力有关。     

配电网线损理论计算系统计算模型

讨论了10kV电网和380V电网线损理论计算模型,电力网网损管理及理论计算分析系统开发及工程应用实践表明了所述方法的正确性和有效性.     

氧化型铜锌超氧化物歧化酶的量化计算及与还原型Cu(Ⅰ)Zn-SOD的计算比较

运用G94程序,利用密度泛函方法下的LANL2DZ基组,对于氧化型Cu(Ⅱ)Zn-SOD活性中心进行了从头计算,并与还原型的Cu(Ⅱ)Zn-SOD的计算在轨道能量、前线轨道贡献等方面进行了比较。结果表明:Cu(Ⅱ)易于接受O_2~-自由基不成对电子参与反应,是O_2~-的接受体,从量化计算角度证实了酶的催化活性机理是通过Cu(Ⅱ)→C(I) 的交替氧化还原而完成的,同时起到清除O_2~-的功效。     

量子化学计算苄嘧磺隆的晶体结构

制备苄嘧磺隆的单晶并用X射线衍射测定晶体结构。苄嘧磺隆晶体属于单斜晶系,C2/c空间群。晶胞参数为:a=33.831(7),b=6.902 0(14),c=16.021(3),α=90.00(3)。,β=104.48(3)。,γ=90.00(3)°,V=3 622.1(13)~3。晶体分子内通过N-H…N氢键和C-H…0氢键形成2个六元环,使分子结构较稳定。苯环平面和嘧啶环平面之间的夹角为50.00(15)°。晶体以1中心对称二聚体为基本重复单元。2个分子间以N-H…O氢键和C-H…O氢键连接。晶体由这些二聚体以范德华作用力堆积而成。使用Gaussian 03程序,用B3LYP/6-31G(d,p)法计算分子的优化结构、电荷分布、稳定性、前沿轨道布居分析和3D示意图。算得分子的键长键角数据和X射线衍射的晶体结构数据基本相符。键长和键角的计算值与X射线衍射数据之差证实晶体中分子间的氢键。     

计算理论研究的核心问题与方向

论述了计算理论的发展历史 ,核心研究工作 (包括计算模型、算法设计和分析 ) ,最近取得的新成果 ,一些尚未解决的问题及其发展趋势。     

最大重迭对称性分子轨道和分子几何参数计算

建立了AMl级别的最大重迭对称性分子轨道计算方案(MOSMO)。采用通常的半经验分子轨道方法AMl级别中完全相同的参数，计算了各种分子的几何参数等。所得计算结果与实验值及HF／6-31G*从头算方法计算结果相符，说明提出的计算方案是可行的。同时，由于提出的计算方案过程简单，更易推广使用到从头算方法难以解决的大分子体系和超分子体系的结构和性质研究。     

气态/溶剂环境ATP分子的理论研究

为了解ATP分子在实际环境中的各种性质,用密度泛函法分别计算和解析ATP分子在气态和溶剂介质中的几何结构、红外光谱、核磁共振谱、电子结构和自然键轨道,对比两种环境下ATP的性质.同时为验证模拟的可靠性,测试了ATP二钠盐的核磁共振磷谱,并将理论计算的NMR谱分别与文献数据和实测结果比较.研究表明:考虑溶剂效应的ATP分子的量化计算符合实测与文献数据,而气态环境下的计算则得出错误结论,因此构建ATP分子的理论计算模型,必须引入分子所处的真实介质环境参数.     

钛在TS-1中的位置及化学结构的理论计算

采用晶格能优化方法GULP和量子力学从头计算方法对TS-1中钛在骨架上的位置进行了理论计算 ,结果表明 ,钛的取代位置基本是随机的。量子力学从头计算方法对多个TS-1分子筛碎片模型的计算结果表明钛在TS-1分子筛骨架中以四面体结构存在 ,钛硅分子筛在 96 0cm-1附近的吸收不应被看作是钛处于分子筛骨架上的依据     

对计算化学的涵义与课程开设情况的调查

计算化学是以计算机为工具,采用量子力学、分子力学、统计力学等理论方法,借助于计算软件来解决物质性质等化学相关问题的新学科.目前国内对计算化学内涵的认识尚不一致,各高校开设的计算化学课程的内容设置也不尽相同.本文通过调研计算化学科研、专著、期刊以及若干高校计算化学课程的开设情况,总结了计算化学的共同特点.     

香兰素Schiff碱及其异构体分子特性的预测研究

利用Gaussview程序模拟构造香兰素Schiff碱及其3种异构体的分子结构,并利用量化计算软件Gaussian03密度泛涵方法在(B3LYP/6-31G)基组水平上,优化4种Schiff碱的分子结构及计算频率。根据前线轨道理论及原子净电荷等相关量化参数,估计化合物及其异构体分子的稳定性、活性部位、不同原子金属配位能力及亲核反应的作用点等分子特性。     

薏苡仁酯的波谱表征及量子化学研究

从薏苡仁中提取和分离出薏苡仁酯,用IR、~1H-NMR、~(13)C-NMR和MS谱进行了结构表征,采用量子化学从头算和密度泛函方法,对分子的结构进行了探讨,对分子中可能存在的活性部位进行了电性效应的计算,为研究薏苡仁酯的药物活性提供了有用的信息。     

碰撞C20-C20富勒烯分子的聚合与分裂

针对碳富勒烯制备过程中普遍存在的碳原子团簇与碳原子团簇的相撞、聚合与生长现象,采用分子动力学与量子力学相结合的方法,对C20富勒烯分子之间碰撞后的聚合与分裂过程进行了理论模拟。模拟结果表明,(1)当碰撞速度较小时,分子间发生弹性碰撞;当碰撞速度较高时,分子间发生聚合;当碰撞速度非常高时,分子间碰撞后发生分裂。(2)C20分子碰撞后的聚合与分裂行为,不仅与分子之间的初始碰撞速度有关,而且还与分子的碰撞形式有关。     

石油中含氮化合物碱性的分子模拟研究

利用密度泛函理论的量子力学从头算法,计算石油中含氮化合物与H+质子的结合能,考察其碱性的强弱.计算中采用COSMO(conductor-like screen model)模型模拟溶剂的介质环境.结果表明,在水溶剂中,含氮化合物与H+质子结合的强弱与其碱性强弱具有线性关系:与H+结合得越强,其碱性就越强;反之,则越弱.因此,可以算出它们在水溶剂中与H+结合能的高低,判断其碱性的强弱.脂肪胺、非芳香杂环氮化物与H+质子的结合能约在(-660～640)kJ/mol之间,毗啶、芳香胺和吡咯类氮化物分别约为(-620,-590,-510)kJ/mol,它们的碱性依次减弱.氮原子上连接烷基、苯基基团会对含氮化物的碱性有一定的影响.随着芳香胺结构中苯基数的增加,与H+结合能力逐渐减弱,碱性也逐渐减弱.芳香环的并入对五员和六员杂环氮化物碱性的影响有所不同.溶剂性质会影响含氮化合物的碱性;随着溶剂极性的减弱,含氮化合物与H+结合得越强,其碱性也越强;在不同溶剂中,含氮化合物碱性相对强弱的顺序会发生变化.     

邻苯三酚自氧化机理的量子化学研究

以WINMOPAC7.21和MOPAC2012中提供的PM6半经验量子化学方法研究了邻苯三酚自氧化机理。PM6半经验量子化学方法首先对邻苯三酚自氧化过程相关的各分子进行构型优化,利用提供的热力学参数计算获得了的热力学参数,包括分子的生成热,分子的熵,从而计算出每步反应的吉布斯自由能的变化值,进行反应自发性评价,揭示自氧化反应发生的可能性。由各相关分子的最高占有轨道,和最低空轨道能量的分析,获得了分子的第一电离势等与电子相关的分子指数,研究了邻苯三酚自氧化过程的机理,为文献推测的机理提供了量子化学的支撑。     

乙烯-醋酸乙烯酯体系的汽液相平衡分子模拟

本文采用分子模拟手段对乙烯-醋酸乙烯酯体系的汽液相平衡性质进行了研究。首先,采用量化模拟方法分析了醋酸乙烯酯分子的电子特性,揭示其相互作用特点,并采用格点取样法模拟计算了醋酸乙烯酯分子对构型的分子间相互作用能,拟合了CHo=c(sp~2)原子基团的非键作用项参数;其次采用GEMC方法,在T=303.15 K,P=310 kPa、724 kPa、1138 kPa条件下对乙烯-醋酸乙烯酯二元混合物体系的汽液相平衡性质进行了模拟考察。模拟值与文献值相对偏差较小,说明采用修正后的力场可以较好地描述醋酸乙烯酯体系的汽液相平衡性质。     

还原型牛红细胞Cu(I)Zn-SOD的量化计算

运用G94W量子化学程序,在B3YIP/Lan12dz基组的水平上,对于还原型牛红细胞中CU(I)Zn-SOD活性中心进行了从头计算。研究了分子轨道能量,电荷分布,前线轨道的贡献。结果表明:前沿分子轨道能量均为负值,其电子光谱稳定,与金属配位的咪唑环电荷表现正负交替现象。在前线轨道贡献上Cu(I)的占有轨道贡献大,空轨道的贡献小,不易于接受O_O~-自由基的不成对电子。