碰撞C20-C20富勒烯分子的聚合与分裂

针对碳富勒烯制备过程中普遍存在的碳原子团簇与碳原子团簇的相撞、聚合与生长现象,采用分子动力学与量子力学相结合的方法,对C20富勒烯分子之间碰撞后的聚合与分裂过程进行了理论模拟。模拟结果表明,(1)当碰撞速度较小时,分子间发生弹性碰撞;当碰撞速度较高时,分子间发生聚合;当碰撞速度非常高时,分子间碰撞后发生分裂。(2)C20分子碰撞后的聚合与分裂行为,不仅与分子之间的初始碰撞速度有关,而且还与分子的碰撞形式有关。     

异质富勒烯C26BN各种可能异构体的芳香性和动力学稳定性研究

用拓扑共振能（TRE）和百分拓扑共振能（%TRE）方法,对由富勒烯C₂₈（T_d）产生的C₂₆BN各种可能异构体和它们阴离子的芳香性进行了研究。探讨了C₂₆BN异构体稳定性与杂原子取代位置间的关系。最后,用最小键共振能（min BRE）方法对C₂₈（T_d）和C₂₆BN分子离子的动力学稳定性进行了研究。研究结果表明C₂₈（T_d）和C₂₆BN在中性状态下,因TRE为负值被预测为具有反芳香性。Min BRE方法研究结果证明了C₂₈（T_d）和C₂₆BN的动力学不稳定性与分子中具有较高反芳香性键直接有关。TRE和min BRE方法研究结果表明,C₂₈^4-和C₂₆BN^4-各异构体不仅具有较高的芳香性而且也有较高的动力学稳定性。     

甲酰基硫脲类嘧啶衍生物结构与活性的理论研究

硫脲类化合物是一类具有广泛抗菌和杀菌活性的物质。为了揭示此类化合物结构与活性之间的关系,为新型杀菌剂的制备和筛选提供理论依据,本文运用Gaussian03程序,在6—311G基组水平上用DFT—B3LYP方法对6种甲酰基硫脲嘧啶衍生物进行研究,对6种化合物的几何构型进行了优化,得到了键长、键角、二面角、原子净电荷等优化几何参数以及分子轨道能量参数。根据优化结果分析了6种化合物的结构特点以及结构和活性之间的关系。计算了6种化合物的红外光谱性质,并且将红外光谱的计算数据和实验数据做了比较。对化合物进行结构分析和红外光谱分析的结果表明：（1）嘧啶环与C（1）-N（7）键形成的共轭基团以及N（9）上的负电荷越多,化合物的活性越高;（2）计算结果与实验结果相吻合,很好地反映了甲酰基硫脲类嘧啶衍生物化合物结构-活性关系。证明DFT-B3LYP／6—311G是一种很好的研究此类化合物结构-活性关系的量子化学方法;（3）本研究为新型酰基硫脲类杀菌剂的开发研究提供了理论依据和研究方法。     

12顶点闭合型碳硼烷异构体的结构和稳定性密度泛函理论研究

采用密度泛函理论DMol~3/DNP方法对十二顶点闭合型碳硼烷C_2B_(10)H_(12)异构体的几何结构进行优化,分析了异构体的稳定性、电荷分布以及前线分子轨道。结果表明3个异构体都有对应的稳定构型,并保持了闭式二十面体骨架结构。稳定性随着2个C原子之间距离增大而增加,即稳定性为对位间位邻位。负电荷主要集中在2个C原子上,成为主要的亲核取代反应中心。异构体具有立体芳香性,取代C原子具有对位、间位定位效应。B原子电荷密度规律,位于C原子间位的B原子负电荷密度最高,对位稍次,邻位最低。异构体分子前沿轨道和△E_(LUMO-HOMO)所预示的化学稳定性与结构能量稳定性趋势一致。     

对苯苯甲酰与α-苯氧基-苯甲酰衍生物的平面结构

使用Gaussian98程序包、在B3LYP/6-31G~(**)基组水平上全优化了对苯苯甲酰与α-苯氧基-苯甲酰衍生物的平面结构,并用虚频的数目(0或1)确定优化一个物种是否为稳定构型.对于对苯苯甲酰衍生物,单线态没有稳定的平面结构,并且三线态α-苯氧基-苯甲酰衍生物也没有稳定平面构型.位阻效应、单键的扭曲力和原子间的排斥力能够影响分子构型.     

Cortex-M3内核的μC/OS-Ⅱ安全性与稳定性的研究

根据Cortex—M3内核的特点,对μC/OS-Ⅱ操作系统的安全性和稳定性进行研究。利用Cortex—M3内核上选配的MPU（MemoryProtectionUnit,存储器保护单元）,对μC/OS-Ⅱ操作系统做适当的改进与优化。经测试,系统的安全性与稳定性得到很大的提高。     

苯丁酸氮芥的七、八元瓜环包合物的稳定性研究

苯丁酸氮芥是一种良好的抗癌药物,但其在水溶液中溶解度低和易水解的特点,使得它的疗效和发展受到限制,瓜环可以包合小分子物质并改善小分子的理化性质,本实验采用分子模拟的方法对瓜环和苯丁酸氮芥包合物的稳定性进行了研究。首先利用分子力学的方法,确定苯丁酸氮芥与七、八元瓜环包合物的最稳定优势构型,在此基础上模拟一定时间内包合物的动态结构,统计苯丁酸氮芥包合前后结构的变化,计算结果表明:由于范德华力和氢键的作用,苯丁酸氮芥和瓜环包合后势能明显下降,证明了七、八元瓜环包合苯丁酸氮芥的包合物动力学上可以稳定的存在。     

和弦芯片C520的结构与典型应用

手机中的MIDI和弦音乐是通过内置高集成度的和弦芯片播放MIDI音乐文件来实现的。和弦芯片一般采用波形表合成法。上海智多微公司的C520专门用于为手机提供清脆逼真的音乐铃声和丰富的游戏音效。三星的RISC芯片S3C4510B用来控制C520实现和弦音乐的播放。文中给出C520的特点、工作原理及其内部结构,详细的电路原理图和播放MIDI音乐文件的软件流程。可作为移动产品和弦音乐开发的应用参考。     

C6H6和SO3相互作用的理论研究（英文）

采用B3LYP和MP2方法在6-31G*、6-31+G*和6-311+G**基组下对C6H6…SO3复合物体系的4种可能结构进行自由优化,得3种。在考虑基组重叠误差校正基础上,得结合能,并用自然键轨道分析方法讨论其相互作用。结果表明,用B3LYP/6-31G*计算3种复合物的结合能分别为-17.75, -18.33, -18.80 kJ/mol,且C6H6和SO3结合时电子从苯环向SO3转移,形成电荷转移复合物,它们之间的作用包含π-p作用方式。     

富勒烯D_(3h)-C_(74)与氟原子相互作用的密度泛函理论研究

在密度泛函B3LYP/3-21G(d)水平下研究了D_(3h)-C_(74)与氟原子之间的自由基反应,在笼外一定距离扫描得到了氟原子与C_(74)笼相互作用的势能面,优化代表区中关键点的结构和能量得到了可能的自由基异构体,结果显示D_(34)-C_(74)F有9种自由基异构体。另外,探寻了各自由基异构体之间的过渡态和氟原子在不同关键点之间转化的反应机理,反应路径分析表明在两两异构体之间有且只有一个过渡态,即它们之间的反应是一步反应。除此之外,分析了9种自由基异构体的自旋密度并预测了第二个氟原子进攻的首选位置,同时采用密度泛函理论进一步讨论了由最稳定的自由基异构体加成得到的双氟衍生物C_(74)F_2的稳定性,结果表明第二个自由基氟原子和C_(74)F发生加成反应时主要以1,4-加成为主。     

Theoretical prediction of maximum capacity of C80 and Si80 fullerenes for noble gas storage

In this paper, we try to demonstrate that how many helium, neon and argon atoms can be trapped into fullerene cages until the pressure becomes large enough to break the C₈₀ and Si₈₀ frameworks. The maximum number of helium, neon and argon atoms which can be encapsulated into C₈₀ fullerene, is found with 46, 24 and 10 atoms respectively. Having investigated the mechanism of C₈₀ opening, we found that if the number of helium and argon atoms reaches to 50 and 12 respectively, the CC bonds of C₈₀ are broken and the gas molecules escaped from the fullerene cage. The final optimization geometries of latter complexes are similar to the shopping cart. Therefore, this appearance is named as molecular cart. Moreover, the maximum capacity of Si₈₀ fullerene for encapsulated noble gas atoms is found 95, 56 and 22 for helium, neon and argon atoms correspondingly. It is worth highlighting that the new phenomenon of trapping argon atoms into Si₈₀ cage is observed, when a Si atom randomly added to the center of Ar₁₉@Si₈₀ structures. In this case, the SiSi bonds of Si₈₀ are broken and two argon atoms will escape from the cage. After that, the framework rebuilds its structure like the initial one. This phenomenon is introduced as molecular cesarean section. The estimated internal pressure of Ng atoms trapped into the fullerene cages is also investigated. Results show that the maximum calculated internal pressure is related to He₄₆@C₈₀ and He₉₅@Si₈₀ structures with 212.3 and 144.1 GPa respectively.     

二氧化碳水合物小晶穴和大晶穴的密度泛函研究

本文通过B3LYP方法,在6-31G(d,p)水平下对结构Ⅰ型二氧化碳水合物的十二面体小晶穴和十四面体大晶穴的结构进行优化,并计算了其振动频率.13C-NMR化学屏蔽常数及电子密度.结果表明,水合物晶穴的氢键键能强于水分子二聚体和冰晶格中的氢键键能.由此可以看出结构Ⅰ型二氧化碳水合物的晶穴是由氢键组成的稳定结构.通过CO2分子与大、小晶穴的范德华能比较,发现C02分子在大晶穴中更稳定.所计算出的C=O键的不对称伸缩振动频率和13C-NMR化学屏蔽常数与文献中的实验值基本一致.通过分析CO2与晶穴的电子密度,其结果与氢键键能计算结果一致,计算结果还表明,CO2在大晶穴中的稳定性较在小晶穴中的稳定性强.     

磷氰同分异构化合物结构与稳定性的理论研究

采用从头算和密度泛函理论对4个线性磷氰的同分异构化合物进行了理论探讨。计算结果表明 P≡C-C≡N,无论从热力学还是动力学方面都是最稳定的,最有可能合成。它们的稳定性规律为:P≡C-C≡N>P≡C-N≡C>C≡P-C≡N>C≡P-N≡C。同时,我们还得到了各种异构体的几何参数、偶极矩和光谱数据。对这类化合物的实验室合成具有指导意义。     

氢原子和乙腈反应的振动光谱和反应机理

在B3LYP／6-311 G**上,氢原子和乙腈的反应被深入研究。经过零点能校正后能位面被作了出来。用振动模式分析充分研究了所有反应通道以阐明反应机理。由计算可以得出,碳加成通道是能量上最有利的,主要产物是HCN,CH4和C2H6。     

Structural, electronic, and magnetic properties of heterofullerene C(58)Si with odd number of atoms and a near planar tetracoordinate Si atom

Density functional calculations and minimization techniques have been employed to characterize the structural and electronic properties of [5,6]-heterofullerene-C₅₈Si-C_2v. Since it has odd number of atoms and a near planar tetracoordinate Si atom on the skeleton of the cage, it has odd number of atoms assembling a cage and is a novel molecule. Vibrational frequencies of the molecule have been calculated at the B3LYP/6-31G* level of theory. The absence of imaginary vibrational frequency confirms that the molecule corresponds to a true minimum on the potential energy hypersurface. Sixteen ¹³C nuclear magnetic resonance (NMR) spectral signals of C₅₈Si are characterized, and its heat of formation was estimated in this work.     

论卟吩和其它卟啉衍生物的结构和光谱性质

用TDDFT方法,计算了卟吩的吸收光谱,计算结果与实验较为一致。并使用同样的方法,计算和讨论几种卟啉衍生物的结构和电子吸收光谱。结果发现3种不同的化学修饰方法不仅能改变卟啉中心空穴的大小,而且对卟啉衍生物Q吸收带的影响也各有特点:m位上N原子的掺杂和氢化的方法都大大增加吸收光谱中Q带的吸收强度,而且m位上N原子的掺杂的方法使得2个Q带的极化带吸收峰发生蓝移;但是氢化法却使得Q_x极化带吸收峰蓝移,而Q_y极化带吸收峰红移。另外,O原子取代内环上的—NH的方法对Q带的位置和吸收强度的影响则几乎可以忽略。     

双氧/硫杂卟啉及紫菜嗪的结构和构象稳定性的理论研究

为了方便今后研究氧/硫杂卟啉和双氧/硫杂紫菜嗪的内氢迁移反应,首先必须确定各反应物、产物稳定构象的结构,故本文采用B3LYP/6-31G**法在Gaussian 03程序下,优化双氧/硫杂卟啉和相庆的双氧/硫杂紫菜嗪的稳定构象,并分析其结构特点.计算结果表明,芳香性与各体系构象稳定性密切相关,但并不是决定构象稳定性的唯一因素;在中心空穴较小的紫菜嗪体系中,空间位阻,静电作用才是影响构象稳定性的关键因素.     

多氯代9,10-菲醌的热力学性质及稳定性的理论研究

采用密度泛函理论(DFT),在B3LYP/6-31G*水平上对135个多氯9,10-菲醌(PCPQ)系列化合物进行全优化和振动分析,得到各分子在298.15K,101.3kPa状态下的热力学参数。设计等键反应,计算了PCPQ系列化合物的标准生成焓(ΔfHθ)和标准生成自由能(ΔfGθ)。用SPSS13.0对这些热力学参数与氯原子的取代位置及取代数目(NPCS)进行多元线性回归,得出相关方程。结果表明:PCPQ系列化合物的Sθ、ΔfHθ和ΔfGθ与NPCS之间有很强的相关性。根据异构体标准生成自由能的相对大小,从理论上求得异构体的相对稳定性。同时,发现氯原子取代模式对扭角(C-C(=O)-C(=O)-C)有很大的影响。     

Remarks on the relationship between stability and internal stability of nonlinear systems

In this paper, we investigate the relationship between stability and internal stability of nonlinear systems. It is shown that under certain conditions, stability implies attractivity of the equilibrium and that local stability with finite gain implies local asymptotic stability of the origin. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.