呋喃与CHF3和CClF3构成的分子间卤键的理论研究

用MP2方法,在6-31G（d,p）Tfll6-311G（d,p）基组下对复合物呋喃-CHF,体系和呋喃-CCIF,体系进行优化,研究了其分子间作用力的本质。计算结果表明,CXF3与呋喃分子之间的相互作用使c—x键长缩短,振动频率增大（蓝移）。自然键轨道（NBO）分析表明,在MP2／6—31G＊＊（6—311＊＊）水平上,由于键收缩效应处于优势地位导致c—x键形成蓝移。     

CH3CN与CH3自由基反应机理的理论研究

用量子力学研究了CH3自由基与CH3CN的气相反应机理,并用过渡态理论研究了反应的动力学性质,找到了抽氢和取代两种反应通道。在B3PW91/6-311G(d,p)级别上优化得到了反应物、产物和过渡态的几何构型,用高级别计算方法 G3(MP2)和CBS-QB3对单点能进行了校正,得到了反应势能面,用(CVT/SCT)方法计算了反应在200～2000 K温度范围内的速率常数,结果表明计算值与实验值符合的较好,氢抽提反应在计算的整个温度区间内都是主反应通道。     

CH3ONO 与 Br 自由基反应的机理研究

运用量子化学B3LYP方法,在6－311＋＋g（ d,p）基组水平上研究Br自由基和CH3 ONO的反应机理,优化得到了反应途径上反应物、过渡态和产物的几何构型;在B3LYP／6－311＋＋g（ d,p）优化的构型基础上,以CPCM模型得到了其在水溶液中各点的能量。研究结果表明：Br自由基与CH3 ONO有3种反应机制。第1种是Br自由基加成到CH3 ONO分子C原子上消除NO2的机制,第2种是Br自由基加成到CH3 ONO分子甲氧基O原子上消除NO的加成－消除机制,第3种是Br自由基对H直接夺取的机制。     

甲烷与取代苯弱相互作用的从头算研究

在MP2/6-311G(d,p)和MP2/6-311 G(3d,3p)水平对CH4与C6H5CH3,C6H5OCH3,C6H5SH,C6H5NH2,C6H5OH,C6H5N(CH3)2,C6H5C(CH3)3等给电子取代苯和C6H5F,C6H5Cl,C6H5Br,C6H5I,C6H5CF3,C6H5CN,C6H5COOC2H5,C6H5CHO,C6H5COCH3,C6H5CCl3等吸电子取代苯的相互作用进行了研究。苯环上的取代除了极少数极化率很低的吸电子取代基以外,其它都能增强相互作用。苯环上的取代一般对垂直正对的C-H…π相互作用的方位没有太大的影响。电子相关效应使吸引作用较大增加表明弥散作用相当重要。     

苯酚与NO_3自由基气相加成反应机理的研究

用M06-2X/6-311G(d,p)优化了苯酚与NO_3自由基加成反应的所有物种构型,并进行了简谐振动频率分析,用G3(MP2)//M06-2X/6-311G(d,p)双级别理论建立了精确势能面。用标准统计热力学方法计算的热力学数据表明反应属放热反应,用微正则过渡态理论计算的298K时的反应速率常数为8.0×10-13 cm~3·mol~(-1)·s~(-1),与实验值3.8×10-12 cm~3·mol~(-1)·s~(-1)符合得较好。     

偏二甲基肼亲核性的量子化学研究

为了从分子水平上了解偏二甲基肼（uDMH）中-NHz和-N（CH3）2的亲核性差异，采用RHF、DFT／B3LYP、MP2及半经验量子化学方法对UDMH进行了几何构型全优化，并将计算的平衡几何结构参数与实验值进行了对比。在B3LYP／6—311G计算所得的平衡几何构型基础上，分别根据静电势和分子轨道计算研究了分子中-NH2和-N（CH3）2的亲核性，并与偏二甲基肼和卤代烃反应的实验结果进行了对比分析。结果表明，分子轨道计算的亲核性结果与实验结果一致，表明-N（CH3）2比-NH2具有更强的亲核性。     

Cl原子与CH_3COCH_3抽提反应机理的密度泛函理论研究

QCISD(T)/6-311++G(d,p)//B3LYP/6-31G(d,p)双理论方法研究了Cl原子与CH3COCH3的抽提反应过程。该反应包括两个反应通道:即Cl原子从CH3COCH3上直接抽氢(R1)和抽取CH3基团(R2)。在B3LYP/6-31G(d,p)水平上优化了反应物、产物、过渡态的几何构型,并作了最小能量路径分析,计算了反应的焓值和反应势垒,结果表明R1势垒比R2势垒低109.48 kJ/mol,说明反应R1是主反应通道。     

苄胺在超临界水中脱氮机理的量子化学计算

针对苄胺在超临界水中的脱氮机理,通过实验和量子化学计算相结合的方法进行了研究。使用Gaussian09计算软件在M06/6-311G（d,p）和M06-2X/6-311+G（d,p）计算水平上进行量子化学计算。结果表明,苄胺在超临界水中的脱氮过程遵循协同反应机理而不是自由基机理。两步脱氢反应是苄胺的主要脱氢反应,其能垒（181.4 kJ·mol^-1）比一步脱氢反应低118.7 kJ·mol^-1。由脱氢反应得到的苯甲醛进一步与苄胺反应生成亚苄基苯胺（BBA）,BBA与超临界水继续反应实现脱氮过程。此外,通过比较有水催化和无水催化的反应能垒,发现超临界水分子对苄胺脱氮过程具有显著的催化作用。     

质子化氨水团簇NH4＋NH3（H2O）2的结构的理论研究

分别利用MP2／6-31＋G（d）和B3LYP／6-311＋＋G（d,P）上对NH4＋NHi（H2O）2和NH4＋（H2O）,进行结构计算．最终得到了8种NH4NH3（H2O）2的稳定构型,6种NH4＋（H2O）,的稳定结构．发现NH4＋NH2（H2O）2结构仅是NH3分子替代了NH4＋（H2O）,的一个H2O分子．N...     

Cl+CH3CN→CH2CN+HCl的动力学研究

采用Gaussian 98从头算程序包，从理论上对乙腈与氯原子的夺氢反应的动力学进行了研究。在UB3LYP／6—311G（d，p）水平下优化了反应物、产物和过渡态的几何结构，用UMP4（SITFQ）方法进行了单点能校正，并计算出它们的谐振频率和反应在温度区问250～750K的速率常数。     

卤代甲醛的电离势和电子亲和势的理论研究

利用B3LYP,HF,MP2,MP3和CCSD(T)方法在6-311++G**基组上研究了卤代甲醛在气相中的绝热电离势和绝热电子亲和势。为了描述环境介质的影响,利用MP2/6-311++G**理论研究了卤代甲醛在氯仿、丙酮、硝基甲烷和水中的绝热、垂直电离势和绝热、垂直电子亲和势以及重组能。所有的电离势无论是在气相还是在液相中都是正值,并且液相中的电离势值比气相中的小且随着溶剂介电常数的增大而减小。在MP2/6-311++G**理论上算出的所有的卤代甲醛在气相中的绝热和垂直电子亲和势都是负值,而在液相中却全都变成了正值且随着溶剂介电常数的增大而增大。     

NH_3、MNH_2、M_2NH(M=Na/Li)电子结构的理论研究

在MP2/6-311++G(d,p)水平对NH3、MNH2、M2NH(M=Na/Li)的构型进行优化和NPA计算。从空间构型、自然键轨道、NPA电荷、前线轨道等方面进行了分析。MNH2是由M+离子和NH-2组成的离子化合物,M2NH是M+离子和NH2-组成的离子化合物。从HOMO看,从NH3、NaNH2和Na2NH的N端,LiNH2和Li2NH的分子平面上下方进攻N原子的反应当易于进行。从LUMO看,NaNH2和LiNH2的三重态分子中N-H键易于断裂而失去H+。     

超临界水氧化丙烯氰废水的反应动力学理论研究

以丙烯氰为研究对象,探讨丙烯氰在超临界水氧化中的动力学研究。采用密度泛函理论研究氧负离子自由基与丙烯氰分子的反应。针对可能存在的抽氢反应、置换氢反应、生成水反应及羟基化反应通道,在B3LYP/6-311++G(2d,p)和HandHLY/6-311++G**的水平上得到反应物、产物、中间体复合物和过渡态的优化构型,并利用IRC计算证实反应通道。     

应用ABEEM/MM研究Al(Ⅲ)离子水分子体系

采用高水平的从头算方法,对铝离子水分子团簇 Al3+-(H2O)n(n=1-6)在 MP2/6-31++G(d,p)水平下进行了结构的研究.采用了BSSE校正且在MP2/6-311++G(2d,2p)水平下对能量进行了计算,并运用原子-键电负性均衡浮动电荷模型(ABEEM/MM),确定了Al3+-H2O的参数,将Al3+-H2O参数应用于Al3+-(H2O)n(n=1-6)体系中,计算内容包括结合能和连续结合能等,所得结果和从头算的结果符合较好.     

Experimental and Theoretical Study of 1,5‐Diamino‐4‐H‐1,2,3,4‐Tetrazolium Perchlorate

The synthesis and characterization of 1,5‐diamino‐1,2,3,4‐tetrazolium perchlorate were carried out. Experimental evidence strongly supports the protonation of a nitrogen atom of the tetrazole ring, including the structure observed in a single crystal X‐ray diffraction study of the title compound. Quantum chemical calculations were performed at the CCSD(T)/6‐311G(2df, p)//MP2/6‐311G(d, p) level of theory to determine the relative energies of all possible N‐protonated structures of the 1,5‐diamino‐1,2,3,4‐tetrazole ring. The predicted geometry of the most stable isomer compares favorably with the experimentally observed structure.     

碱金属氯化物催化下甲醛与丙二腈Knoevenagel缩合反应的理论研究

采用量子力学计算中的密度泛函DFT方法,在B3LYP/6-311++G(d,p)水平上,研究了LiCl、NaCl及KCl催化条件下甲醛与丙二腈Knoevenagel缩合反应的机理。计算结果表明:动力学方面甲醛与丙二腈的缩合反应分两步进行,反应的第一步为整个反应的速度控制步骤;从热力学方面看,整个反应为放热反应。催化剂LiCl、NaCl、KCl对反应的第一步影响较大,促进了此步亲核反应的进行及活泼氢的迁移,使反应更容易进行。催化剂的加入降低了反应的势垒,且催化效果是LiCl好于NaCl,NaCl好于KCl。     

Molecular Mechanisms of Succinimide Formation from Aspartic Acid Residues Catalyzed by Two Water Molecules in the Aqueous Phase

Aspartic acid (Asp) residues are prone to nonenzymatic isomerization via a succinimide (Suc) intermediate. The formation of isomerized Asp residues is considered to be associated with various age-related diseases, such as cataracts and Alzheimer’s disease. In the present paper, we describe the reaction pathway of Suc residue formation from Asp residues catalyzed by two water molecules using the B3LYP/6-31+G(d,p) level of theory. Single-point energies were calculated using the MP2/6-311+G(d,p) level of theory. For these calculations, we used a model compound in which an Asp residue was capped with acetyl and methylamino groups on the N- and C-termini, respectively. In the aqueous phase, Suc residue formation from an Asp residue was roughly divided into three steps, namely, iminolization, cyclization, and dehydration, with the activation energy estimated to be 109 kJ mol⁻¹. Some optimized geometries and reaction modes in the aqueous phase were observed that differed from those in the gas phase.