在酸性介质中N-H伪酸Mannich反应机理的量子化学研究

用量子化学中的ＳＣＦ－ＭＯＡＭ１方法，全优化计算了以苯并唑酮为伪酸组分的（Ｎ－Ｈ酸）Ｍａｎｎｉｃｈ反应的反应物、过渡态和产物络合物的分子几何构型、电子结构和生成热。根据计算所得各反应的活化能，提出了该反应在酸性介质中的机理，即甲醛首先与苯并唑酮作用，其产物再与二甲胺作用生成Ｍａｎｎｉｃｈ碱，并就其缘由进行了讨论。     

应用量子化学算法研究水泥矿物结构与性能的关系

讨论了自洽场离散变分Ｘａ量子化学分子轨道计算方法的基本特性、主要计算结果及其物理意义。评述了ＳＣＦ－Ｘａ－ＤＶ方法在研究水泥矿物结构与性能关系中的应用，研究体系包括硅酸二钙、硫名酸盐铁铝酸盐、铝酸盐、氟铝酸盐、钙钒石及它们的同系物系列。     

使用MATLAB绘制原子轨道和电子云图形

绘制原子轨道和电子云图形是量子化学、结构化学研究和教学的重要内容。以氢原子为例，以MATLAB为程序开发语言，设计了一种精确、快速、简便地绘制原子轨道和电子云图形的应用程序。介绍了该程序设计的过程，给出了源程序和运行结果示例，并讨论了MATLAB的三维球坐标图形、四维图形的绘制技术。研究结果表明MATLAB是解决结构化学数值计算和数据可视化问题的一种非常有效的工具。     

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。     

铂与氢、水和苯分子相互作用的量子化学研究

采用量子化学程序Gaussian98(A.9)从头算的B3LYP方法，全优化计算铂对氢、水和苯的化学吸附作用，得到了3种相关络合物PtX、PtXX和Ptxxx(X=H，H2O或C6H6)的平衡几何构型和电子结构信息，并探讨了这些络合物的成键性质，以及苯环与铂原子之间的分子轨道作用性质。结果表明，苯环与铂原子之间有很强的成键作用，并随着游离氢原子和水分子的参与，作用强度有很大变化。苯分子吸附在金属铂上，它的芳香性得到不同程度的降低，苯环被活化，苯环与铂原子之间形成η^2型π键络合物；水参与作用后，苯环与铂原子之间形成σ络合物；氢和水同时参与作用后，苯环与铂原子之间仅有很弱的π轨道作用。     

有机磷缓蚀剂分子结构与缓蚀性能的量子化学研究

通过PM3半经验量子化学计算，从微观的角度研究了4种有机磷缓蚀剂，三苯基膦，四苯基氯化磷，氯甲基－三苯基氯化磷，苄基三苯基氯化磷缓蚀性能和分子结构的关系。结果表明：P原子的净电荷，电荷密度，亲电前线电荷密度与缓蚀性能有良好的相关性，缓蚀剂即能通过π电子供出电子与Fe吸附，又能通过P原子接受Fe原子3d轨道中的电子，其强弱主要由P原子上电荷密度高低决定，在双向作用下，缓蚀剂与Fe的吸附作用增强，缓蚀性能提高。根据Fe和缓蚀剂阳离子的前线轨道作用进一步推测了缓蚀剂在HCl溶液中对Fe的缓蚀机理。     

利用量子化学特征的模糊人工神经网络预测咪唑啉衍生物缓蚀效率

针对咪唑啉衍生物的量子化学特征参数与缓蚀效率存在复杂非线性关系，在利用多因素方差分析判断其相关性的基础上建立以最高占据轨道能量、最低未占据轨道能量、分子偶极矩、单点能、硬度、软度、亲核进攻指数、亲电进攻指数、电子转移参数以及咪唑环上非氢原子静电荷之和等量子化学特征参数为输入，以缓蚀效率为输出的模糊人工神经网络。结果表明，咪唑啉衍生物的量子化学特征参数及其缓蚀效率之间具有非常显著的相关性，据此所创建的Takagi-Sugeno型模糊人工神经网络预测模型采用10-30-1网络结构，通过Momentum优化算法对其进行反复训练直至其均方误差小于容许收敛误差限0.005，训练、测试阶段模型输出值与期望值近似呈线性关系，决定系数为0.9999，关联度较高，验证阶段该模型亦表现出良好的可靠性。因此利用量子化学特征的模糊人工神经网络预测模型能够准确预测不同咪唑啉系列衍生物的缓蚀效率。     

甲基偶氮四唑热稳定性和热分解机理的量子化学研究

采用量子化学方法全优化计算了1—甲基—5—偶氮四唑(1—MAT)和2—甲基—5—偶氮四唑(2—MAT)热分解反应位能曲线，探讨了热稳定性和分解机理。热分解活化能计算值分别为245．9，183．2k／mo1，静态分子结构和动态分解性质都显示出1—MAT比2—MAT有更好的热稳定性。裂解优先以开环方式发生。