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．     

肉桂酸分子的密度泛函理论研究

采用Gaussian 09程序包中的密度泛函理论(DFT),在B3LYP/6-311+G**水平上,对肉桂酸分子进行了几何构型优化和频率与热力学性质的计算,得到肉桂酸的红外光谱和不同温度下的热力学性质,并对红外光谱进行了归属.结果显示肉桂酸分子E型构型比Z型稳定,二者能量相差27.53625KJ.mol-1;在标准压力下和298-1000K温度范围内,肉桂酸分子的标准摩尔焓(Hm)、标准摩尔热容(Cpm)、标准摩尔熵(Sm)与温度(T)之间呈现二次函数关系.     

密度泛函理论研究MnP-m团簇的结构和电子性质

利用密度泛函理论对MnPm^-（M=Al,Ga,and In,2≤n＋m≤3）团簇的几何结构和电子性质及稳定性进行了研究．结果表明,三原子的MnPm^-团簇是单重态,而MP^-则是二重态．富P的MP2^-和富M的M2P^-团簇的最低能量结构都是具有C2v对称性的等腰三角形,前者是锐角三角形,P—P键具有很大的强度;而后者则是钝角三角形,不存在M—M间的键合．在三原子磷化物阴离子团簇中,MK团簇比M2P^-团簇稳定,而后者中M—P键的强度比前者强．M2P^-比MP2^-和MP^-团簇的垂直电离能（VDE）和HOMO—LUMO能隙都高,MnPm^-阴离子团簇的垂直电离能与实验值是一致的．     

密度泛函理论研究MnPm^-团簇的结构和电子性质

利用密度泛函理论对MnPm^-（M=Al,Ga,and In,2≤n＋m≤3）团簇的几何结构和电子性质及稳定性进行了研究．结果表明,三原子的MnPm^-团簇是单重态,而MP^-则是二重态．富P的MP2^-和富M的M2P^-团簇的最低能量结构都是具有C2v对称性的等腰三角形,前者是锐角三角形,P—P键具有很大的强度;而后者则是钝角三角形,不存在M—M间的键合．在三原子磷化物阴离子团簇中,MK团簇比M2P^-团簇稳定,而后者中M—P键的强度比前者强．M2P^-比MP2^-和MP^-团簇的垂直电离能（VDE）和HOMO—LUMO能隙都高,MnPm^-阴离子团簇的垂直电离能与实验值是一致的．     

人工碱基对中氢键作用的密度泛函理论研究

在DSD-PBEP86/def2-TZVPP水平上研究了人工碱基对的结构、能量、红外光谱特性,并借助原子理论(AIM)、非共价相互作用(NCI)和独立梯度模型(IGM)分析了分子间相互作用的性质。结果表明,在所有碱基对中存在3种不同类型的氢键,氢键的供体类型有氨基、亚氨基,氢键的受体类型为氧原子和氮原子。最强的氢键是碱基对S-B中的N2-H^S…O^B和dS-B中的N1-H^dS…O^B。研究发现人工碱基对与自然碱基对的相互作用性质相似。通过能量分析发现人工碱基对的稳定性比自然碱基对的稳定性高。     

密度矩阵泛函理论及其计算方法

随着密度泛函理论的普及,发明人Kohn于1998年获得诺贝尔化学奖.在密度泛函理论中,轨道占有数只取1或者0.Gilbert于1975年提出密度矩阵泛函理论,在这一理论方法中,轨道占有数除了1和0之外,还可以取0至1之间的分数.从形式上看,这一理论推广了密度泛函理论.然而,Gilbert发现当占有数为分数时,轨道能级都是简并的,这与实验观察到的能级结构不符.因为能级简并,无法像密度泛函理论那样获得真正的轨道的本征值方程,计算只能依靠非线性优化方法,计算效率很低.这个近半个世纪的难题,最近被我们攻克.我们用信息熵函数提取密度矩阵泛函理论的关联能,由此获得轨道的自洽场本征值方程,实现密度矩阵泛函理论方法的高效计算.     

木犀草素分子密度泛函理论研究

采用Gussian03软件包,在B3LYP/6-31G(d,p)基组下计算了木犀草素分子的键长、键角、二面角、最高占据轨道能、最低空轨道能及慕林肯电荷等结构参数,利用木犀草素分子的结构参数分析了木犀草素分子的活性部位,这为木犀草素的药理活性研究提供了理论依据.     

间二甲苯分子结构和红外光谱的密度泛函理论计算的研究

用密度泛函理论(DFT)-B3LYP方法在6-31+G(d)基组水平上对间二甲苯的几何构型进行了全优化,得到几何构型参数,进一步对其振动光谱进行了计算.对计算得到的振动频率进行归属和解析并与文献值比较,发现理论计算得到的红外光谱与实验测定红外特征峰位较为吻合.这表明采用(DFT)-B3LYP方法能够预测芳烃类化合物的分子结构和红外光谱数据,从而为该类化合物光谱性质预测及构效关系研究提供依据.     

5-甲基胞嘧啶互变异构体的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论方法研究了在气相中 5-甲基胞嘧啶分子的异构体,通过频率表征,得到14种稳定的异构体,计算了各异构体的总能量、零点能校正和相对总能量.通过比较其稳定性,找出了最稳定的异构体结构.     

钴掺杂氨硼烷分子的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论研究了钴掺杂氨硼烷分子(Co-NH3BH3)在结构和能量方面的变化.首先对氨硼烷分子在不同波函数基组下进行优化.然后,将Co掺杂在优化后的氨硼烷分子中,计算Co掺杂后对氨硼烷分子的影响.结果表明,当钴掺杂之后,氨硼烷分子中氢原子Mulliken电荷变化明显,氢原子稳定性变差,体现了钴作为催化剂对氨硼烷分子的影响.     

溴代蔗糖的密度泛函理论研究

采用密度泛函B3LYP／6—31G^＊＊方法,计算研究了45个溴代蔗糖的结构和性能,重点探讨了取代基效应．计算发现,C6和C3位取代物能量较低,而C3’和C2位取代物能量较高,8个一溴蔗糖和28个二溴蔗糖的能量差异分别达到42．46和72．20kJ．溴取代对远离取代位的键长、键角和原子电荷影响较小,但对蔗糖分子的立体构型、偶极矩和取代位附近的电荷分布影响较大．C3’和C6位取代可使偶极矩增大,而C2和C4’位取代使偶极矩减小．溴取代物的前线轨道能隙△E均低于蔗糖,在C3’位取代△￡较低,而在C6位取代△E较高,与C3’位取代能量较高稳定性较低而C6位取代能量较低稳定性较高相一致．溴代蔗糖的红外光谱与蔗糖很相近,在1000～1200cm^-1和3500cm^-1处分别有很强的C—O和O-H伸缩振动吸收峰,且峰的位置变化不大．在振动分析基础上,通过统计热力学方法计算得到了热力学函数及其与温度的关系．     

密度泛函理论和从头算比较研究C70分子的静电势

分别在Hartree-Fock和混合密度泛函B3LYP理论下,用6-31G*基函数研究了C70分子的静电势,比较了这两种计算方法计算得到C70分子静电势值的大小、静电势图形和静电势差值曲线,分析了富勒烯的电子相关效应.     

有机铂[PtCl(NCN-OH)]的密度泛函理论研究

本文采用密度泛函方法B3LYP/LanL2D研究了有机铂配合物[PtCl(NCN-OH)]及其双体的几何结构和电子性质.[PtCl(NCN-OH)]的基态结构与X-射线衍射结构良好吻合.集居数分析表明,酚羟基氢在所有氢原子中具有最高正电荷,是形成O-H----Cl-Pt分子间氢键的关键.计算双体形成焓△Hf°=47.3 km·mol-1约是其氢键键能红外估计值的两倍.用Ni或Pd替代Pt,配合物结构和HOMO-LUMO能隙宽度发生微小变化,但导致金属中心周围电荷分布的显著不同.     

4-硫尿嘧啶互变异构体的密度泛函理论计算

采用密度泛函理论方法研究了在气相中4-硫尿嘧啶分子的异构体,通过频率表征,得到13种稳定的异构体,计算了各异构体的总能量,零点能校正和相对总能量,通过比较其稳定性,找出了最稳定的异构体结构.     

新型配合物[Cu（cyclen）（H_2O）]~（2＋）的密度泛函理论研究

[Cu（cyc len）（H2O）]2＋（cyc len=1,4,7,10-四氮杂环十二烷）是一种新型的大环配合物.在其实验所测晶体结构基础上,文章运用量子化学密度泛函理论中的B3LYP/6-31G（d）方法,对其结构参数进行优化和频率分析,结果表明优化结构为稳定结构,且与实验吻合良好.最后,对配合物的前沿分子轨道及自然电荷布居进行了分析.     

密度泛函理论和从头算对1,3,5,7-四硝基立方烷的比较研究

分别在Hartree-Fock和混合密度泛函B3LYP理论下,用6-31G*基函数研究了1,3,5,7 -四硝基立方烷(TNC)分子的几何结构、电子结构和振动频率,讨论了这两种方法对优化几何的影响,分析了TNC的电子相关效应.     

2-嘧啶酮互变异构的密度泛函理论计算

采用密度泛函理论，在B3LYP／6—311G^＊＊基组水平上，计算并考察了2-嘧啶酮分子酮式和烯醇式结构进行结构互变的质子迁移过程中的2种可能途径：（a）分子内质子迁移；（b）水助质子迁移．计算结果表明，途经b所需要的活化能较小，氢键在降低反应活化能方面起着重要作用．     

分子静电势密度泛函计算方法

运用多种密度泛函理论(DFT)方法和从头算(ab initio)方法,研究了具有代表性的一系列分子的静电势,选择 QCISD计算出的分子静电势为标准静电势.通过比较多种DFT法和QCISD从头算,以及它们之间的均方根偏差,结果表明B3LYP-DFT法与QCISD-abinitio法计算结果较吻合,暗示了B3LYP-DFT法在得到分子静电势时是一个有用的工具,尤其对于从头计算难以进行研究的大分子体系.     

新型8-羟基喹啉衍生物密度泛函理论的研究

运用量子化学中的密度泛函理论（DFT）方法,在B3LYP/6-31G（d,p）水平上对3种8-羟基喹啉衍生物进行了几何构型优化和能量的计算,探讨了3种8-羟基喹啉衍生物的电子结构、前线分子轨道,用含时密度泛函理论（TDDFT）计算了分子的吸收光谱。结果表明,引入取代基后,键长和氮原子上的电荷发生明显改变,与金属的配位能力也得到了增强。     

五种硝酸酯红外振动光谱和热力学性质的密度泛函理论研究

运用DFT-B3LYP/6-31G*方法,在优化五种硝酸酯的平衡几何构型的基础上,计算五种硝酸酯的IR频率和298K-800K温度范围的热力学性质(H°m、C°p,m和S°m).