聚乙炔顺、反式结构对硫化聚乙炔的稳定性及其电子性质的影响

采用量子化学一维紧束缚的LCAO-SCF-MO法,讨论了顺、反式聚乙炔经硫化得到的硫化聚乙炔的稳定性以及电子性质的变化规律,揭示了顺反结构对其性质影响的原因.计算结果表明,聚乙炔最佳结构为反式,硫化聚乙炔的反式结构更加稳定,这与我们的实验结果一致,为进一步的实验合成提供了理论依据.     

6-甲基-4-羟基嘧啶单体及二聚体质子转移过程的理论研究

应用密度泛函理论的B3LYP/6-311+G(d)方法研究了6-甲基-4-羟基嘧啶单体及二聚体质子转移的异构化反应.对反应势能面的研究发现,该化含物可能存在9种单体异构体,对其最稳定的单体构型进行分析.各单体间异构化反应的过渡态共有9种,反应的活化能最小为22.06 kJ/mol,最大为356.55 kJ/mol,最可能的反应路径在室温下即可进行. 研究了2种二聚体及其异构化反应的过渡态,发现二聚体均比其对应的单体稳定,而且质子转移所需要的活化能仅为20.13 kJ/mol,比单体低很多. 氢键在这种变化中起了主要作用,由单体和二聚体的总能量计算了氢键的键能.     

水杨醛缩乙二胺双席夫碱及其Ni(Ⅱ)配合物的电子结构和非线性光学性质的INDO/CI研究

采用量子化学ab initio HF方法, 在6.31G(d)基组水平上, 对水杨醛缩乙二胺类双席夫碱及其Ni配合物体系进行几何构型优化. 以优化的稳定构型为基础, 利用INDO/CI方法计算体系的电子光谱, 同时用ZINDO.SOS方法给出该系列分子二阶(βijk)和三阶(γijkl)非线性光学系数. 计算结果表明, 共轭性增强有助于增大分子的二阶及三阶非线性光学系数, 双席夫碱化合物1的β和γ值分别为35.54×10-30和-1.20×10-34 esu, 而共轭桥为萘环的化合物4的β和γ值分别为54.22×10-30和2.00×10-34 esu, 端部引入苯并环的化合物5的β和γ值增加幅度更大. 对应的金属Ni(Ⅱ)配合物的β值增加较明显, 为配体的1.7~10.8倍, γ值也有不同程度的增加.     

给体-桥-受体型系列C~6~0吡咯/二茂铁的电子结构及 二阶非线性光学性质的理 论研究

用INDO/2和INDO/CI方法,计算了系列给体-桥-受体(D-B-A)型C~6~0吡咯/二茂铁(C~6~0PY/Fc)的结构和电子光谱,计算结果和实验结果一致,在正确的光谱基础上,用INDO/CI-SOS公式计算了该系列分子的二阶非线性光学系数β~i~j~k,β~μ。考察了分子电子结构对β~μ影响的微观本质。     

卤代甲烷在一维四聚体水簇上分布的理论研究

运用量子化学方法讨论了一维四聚水簇的各种不同构成形式的稳定性,并计算了有机污染物卤代甲烷在一维四聚体水簇不同位置上的相对分布值,计算结果表明,有机污染物在水体边界的相对分布值高于水体介质内部的相对分布值。     

HNCO与CX（X=F，Cl，Br）自由基反应机理的密度泛函理论研究

用量子化学密度泛函理论的B3LYP方法,在6-31+G~*水平上按BERNY能量梯度解 析全参数优化了HNCO与CX（X=F,Cl,Br）反应势能面上各驻点的几何构型,通过 振动频率分析确认了中间体和过渡态,内禀反应坐标（IRC）对反应物、中间体、 过渡态和产物的相关性予以证实,对各驻点进行了零点能校正（ZPE）在此基础上 计算了反应能垒。研究结果表明,与HNCO和其它小分子自由基反应不同,HNCO与 CX自由基反应首先发生分子间H原子迁移,随后N与CX的C（1）原子相互靠近成键并 生成较稳定的中间体,再发生N-C（2）键的断裂,完成N向C（1）上的迁移并进一 步解离为产物。反应按反应物→TS1→IM→TS2→产物通道进行。反应为放热反应。     

OBrO+NO反应机理的量子化学研究

用密度泛函B3LYP/6-311+G^**和高级电子相关偶合簇CCSD(T)/6-311+G^**方法研究了OBrO与NO反应的微观机理.优化得到反应路径上的反应物、过渡态、中间体和产物的几何构型,通过频率振动分析对过渡态和中间体进行了确认.结果表明;该反应是多通道多步骤的放热反应,分别可以在单重态和三重态势能面上进行,OBrO与NO通过加成及加成-消除机理分别形成产物BrONO₂和BrO+NO₂,从能量上看,形成离解产物的通道更容易进行.     

掺杂ZnCl2对酚醛树脂炭化物结构与性能的影响

对可溶性酚醛树脂进行ZnCl₂掺杂,详细讨论了ZnCl₂的掺杂对酚醛树脂炭材料结构和性能的影响.采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱(Raman)及表面吸附实验(BET)等测试手段,对掺杂ZnCl₂后的炭化物进行了结构表征及电化学性能测试.结果表明,掺入ZnCl₂后炭化物的微晶尺寸和层间距变大,微粒大小趋于均匀,微粒及微粒内部孔径均为纳米级,孔径明显增大,比表面积大幅度地增加.用该热(裂)解材料作电极,其可逆容量达745mA·h/g.     

[Ti(CO)6(MPEt3)]-(M=Au,Ag,Cu)配合物稳定性及其电子性质的量子化学研究

采用abinitioHF和密度泛函B₃LYP方法对[Ti(CO)₆(AuPEt₃)]^-配合物稳定性进行系统理论计算,并对Ti-Au金属-金属相互作用能运用完全均衡校正法对基函数重叠误差(BSSE)进行较正.理论优化的结构与X射线衍射晶体结构实验值基本相符,Ti-Au相互作用能为10.8575eV(B₃LYP/BSSE).进一步探讨Cu族元素为中心的同系配合物离子[Ti(CO)₆(MPR₃)]^-(M=Cu,Ag;R=Me,H)的电子性质及结合能规律,结果表明:Cu族化合物中,Au形成了较为稳定的化合物,表现出金属-金属相互作用影响比较明显.     

聚对苯撑乙烯齐聚物及其衍生物电子结构和发光机理的理论研究

运用量子化学从头算ab initio HF方法对聚对苯撑乙烯剂聚物及其衍生物的几何结构进行了优化,分析了前线分子轨道成分,确认了电子光谱的跃迁轨道。计算结果表明,聚苯撑乙烯剂聚物及衍生物的电子云分布与其结构密切相关,不同取代基修饰下的二聚苯撑乙烯的电子光谱发生红移,且随取代基推电子能力加强红移显。电子光谱跃迁主要是最高占据轨道向最低空轨道之间的π－π^*跃迁,计算结果和实验吻合得很好。