巯基化合物键离解能的密度泛函和CBS-Q方法研究

利用密度泛函方法(B3LYP、B3PW91、B3P86、PBE0)结合6-311G**基组和完全基组(CBS-Q)方法计算了15种巯基化合物的键离解能。结果表明,CBS-Q和B3P86是计算巯基化合物键离解能的可靠方法。为了检验非局域BLYP方法是否适合研究巯基化合物的键离解能以及B3P86方法是否对基组敏感,利用BLYP/6-31+G*方法和B3P86方法结合6-31+G*、6-31+G**和6-311+G**基组,计算了7种巯基化合物的键离解能,并将所得结果与实验结果进行了比较,研究发现B3P86方法对基组不敏感。考虑到CBS-Q方法的计算成本和B3P86计算的可靠性,B3P86方法结合适中的或较大的基组可以准确计算巯基化合物中C-SH键的离解能。     

取代氯苯化合物的C-Cl键离解能的密度泛函研究

利用密度泛函理论方法(B3LYP、B3PW91、B3P86),使用6-31G**和6-311G**基组计算了13个取代氯化苯化合物的键离解能。结果表明,使用的计算方法和基组对计算C-Cl键离解能影响很大,且B3P86/6-311G**方法是计算含C-Cl键的取代氯苯化合物键离解能的最可信的方法。进一步讨论了取代基效应对取代氯苯化合物C-Cl键离解能的影响,结果表明取代基效应对取代氯苯化合物C-Cl键离解能的影响非常小。     

用B3P86方法计算离解掉硝基芳香烃类分子中二氧化氮的离解能

用杂化密度泛函B3P86方法配合6-311G**和6-31 G**两个基组计算出离解掉硝基苯,3-胺基-硝基苯,4-胺基-硝基苯,1,3-二硝基苯,1,4-二硝基苯,2-甲基-硝基苯,4-甲基-硝基苯和1,3,5-三硝基苯中的二氧化氮自由基的键离解能,并将计算的键离解能值与实验值进行比较.研究发现,B3P86/6-311G**方法能计算出满意的键离解能.     

几种卤代烃分子的C-X（X：Cl，Br）键离解能和键长的计算

用HF／6—31G（d）,B3LYP／6—31＋＋G＊和MP2／6—311＋＋G＊＊方法,对CH3CH2Cl,CH2CHCl,CH3CH2Br,CH2CHBr分子中的C—Cl,C—Br键离解能进行计算,通过比较研究可知,计算CH3CH2Cl,CH2CHCl,CH2CHBr分子中的C—X键离解能时,利用B3LYP／6—31＋＋G＊方法更可靠;而计算CH3CH2-Br分子的键离解能时,选择MP2／6—311＋＋G＊＊方法可信．用以上二种方法对本文的四种分子的平衡几何结构进行优化,求出所需的键长,通过比较可知,用MP2／6—311＋＋G＊＊方法优化的平衡几何结构更可信．用MP4／6—311＋＋G＊＊方法对上述分子进行了势能面扫描,研究了C—X键的断裂过程．     

Y_2基态分子结构和光谱属性的DFT计算

应用密度泛函理论(DFT)的B3LYP,B3PW91,BHLYP,BP86,B3P86,MPW1PW91,SVWN,PBE1PBE方法和有效核势(ECP)基组LANL2DZ,SBKJC VDZ,LANL2TZ,Stuttgart RSC 1997,CRENBL,ECP28MHF,ECP28MWB,ECP28MDF_VTZ,计算Y2分子基态的能量、平衡键长、谐振频率和离解能.比较各种不同方法和基组的计算结果,同时也与已有的实验和理论值进行比较.发现结果的精确性与计算的方法和采用的基组高度相关.对于X5Σ-u基态,用各种不同方法和基组得到的平衡键长范围为2.865 5到2.95,谐振频率范围为175.381 2到194.663 8 cm-1,离解能范围为1.439到3.237 eV.对于Y2基态结构和光谱属性的计算,从结果判断,BHLYP/ECP28MDF_VTZ方法应该是最适合的.     

NO自由基基态的分子结构与势能函数

利用原子分子反应静力学的有关原理,推导出了NO分子的合理离解极限;使用HF、CID、B3P86和B3LYP等理论方法,在D95（d）、6-311G（3df,3pd）和D95（3df,3pd）基组下,对NO分子基态的平衡结构和谐振频率进行了优化计算,且将计算结果（平衡核间距0.11518 nm、谐振频率1981.42 cm^-1、离解能6.648 eV）与实验结果（平衡核间距0.11508 nm、谐振频率1904.7 cm^-1、离解能6.614 eV）进行了比较,得出了B3LYP方法为最优方法、基组D95（3df,3pd）为最优基组的结论.利用B3LYP/D95（3df,3pd）对NO分子的基态进行了单点能量扫描,并将扫描结果用正规方程组拟合成了Murrell-Sorbie势能函数.由拟合得到的势能函数,计算与X2Π态相应的光谱常数（Be、αe、ωe和ωeχe）,其结果与实验符合得较好.     

AlC~+和SiC~+基态的分子结构和光谱属性

应用QCISD(T)/6-311++G(3df,3pd)和B3LYP/6-311++G(3df,3pd)方法,对AlC+和SiC+基态的分子结构和光谱属性进行了详细的理论计算.得到了AlC+和SiC+基态的能量,平衡结构,谐振频率.同时根据原子分子反应静力学原理,导出了AlC+和SiC+基态的合理离解极限和离解能.计算结果表明,AlC+和SiC+基态的光谱常数与现有的文献结果基本一致.部分光谱常数是第一次给出理论的报道.     

MgS分子的基态(~1∑~+)结构与解析势能函数

应用原子分子反应静力学方法推导出了MgS基态分子的电子状态和离解极限,采用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,分别在6-311++G(df,pd)、6-311++G(2df,2pd)、6-311++G(3df,3pd)和cc-PVDZ等基组下,优化出MgS分子的基态稳定结构为单重态的C∞V构型,得出其相应的平衡核间距、基态的简正振动频率和离解能.并运用量子化学从头计算的方法,计算出各阶力常数和光谱数据,得出MgS分子的解析势能函数,该势能函数再现了MgS平衡结构的准确性.     

11B35Cl和SiC的势能函数

采用从头计算的方法研究了11B35Cl和SiC的结构和势能函数.对基态的11B35Cl,采用的是CISD/6-311 G*的方法.对基态的SiC分子采用的是B3LYP/6-311 G**的方法.根据CISD方法(对11B35Cl)和B3LYP方法(对SiC)的计算结果,采用最小二乘法拟合出了Murrell-Sorbie势能函数的参数.并得出了力常数和光谱数据.     

SiC~-(X~2Σ~+)光谱属性的B3LYP研究

选择6-311++G(2df,2pd)、6-311++G(3df,3pd)、cc-PVDZ、AUG-cc-PVDZ、cc-PVTZ、AUG-cc-PVTZ基组,应用密度泛函理论的B3LYP方法,对S iC-(X2Σ+)的光谱常数和分子属性进行了详细的理论研究.同时讨论了采用不同基组计算得到的光谱常数和分子属性的数据,并与文献报道的实验与理论数据进行了比较.结果发现,对于S iC-(X2Σ+),采用B3LYP/AUG-cc-PVTZ方法的计算结果与文献报道的数据吻合的最好.部分光谱数据还是第一次给出理论报道.     

CH_3NHCH_3-BH_3体系的ab initio与DFT研究

用从头算 (abinitio)中的MP2方法和密度泛函理论中的B3LYP ,B3PW91 ,B3P86方法分别研究了CH3 NHCH3 -BH3 体系 ,对各种方法所得的构型、能量、原子净电荷等进行了分析比较 ,发现密度泛函方法对该体系可以得到与MP2相近的结果 .结果表明 ,该体系为强相互作用体系 .     

冰表面上硝酸溴与水反应的理论研究

采用量子化学中的密度泛函理论计算方法B3LYP/6-311++G(3df,3pd)对反应B rONO2+H2O=HNO3+HOB r进行了研究.研究发现该反应随着水团簇中分子数目的增加反应的势垒逐渐减小,当水分子数为2时,该反应已经是一个快反应了.计算结果表明在冰表面上在平流层条件下标题反应是通过结构催化和水催化进行反应的.其反应条件即使在南极的夏季和北极极低的温度下也极易满足.研究结果与现阶段已有的实地观察和实验结果相一致.     

全金属团簇Mg3^2-芳香性的理论研究

我们将芳香性概念扩展到全金属团簇Mg3^2-,运用密度泛函理论（B3LYP,B3PW91）对全金属团簇Mg32^-,NaMg3^-和Na2Mg3的稳定结构、振动频率与电子总能量（考虑了零点能ZPE）进行理论计算。计算的结果显示,NaMg3^-和Na2Mg3团簇中包含一个正三角形的阴离子Mg3^2-。对芳香性的平面电子结构、核独立化位移（NICS）以及分子轨道的几个标准模式进行分析,分析的结果指出,2个离域化的π电子遵循4n＋2电子计算规则,并且呈现出π芳香性。     

醌及其衍生物的密度泛函理论研究

在混合密度泛函B3LYP理论下，用6—311＋＋G＊基函数研究了醌的一系列同系物的电子结构、分子前线轨道能量及分子的静电势，并对分子的总能量、最高占据轨道能量及最低空轨道能量和各原子的电荷进行了分析．