多硝基[60]富勒烯衍生物C-N键离解能的理论计算

用PBE密度泛函方法计算了14种多硝基[60]富勒烯的最弱C-N键离解能、C-N键平均键离解能以及硝基的平均结合能。计算结果表明,最弱C-N键的离解能为137.14~158.51kJ/mol,C-N键的平均键离解能为168.56~177.78kJ/mol,硝基平均结合能为-40.47^-50.92kJ/mol。硝基数从2个增加到8个,键离解能的改变不大,但1,2连接模式优于1,4连接模式,多硝基[60]富勒烯的C-N键离解能受其对称性的影响较小。

C-H,C-N,C-O,N-N的键离解能和键长的计算

用B3LYP/6-311G**和CCSD/cc-pVDZ方法对CH4、CH3、CN、CO、N2、CH3NH2、CH3NO2、NH2NO2八个分子中的C-H、C-N、C-O、N-N键离解能进行计算,通过比较研究可知,计算CH3、CH3NH2、CH3NO2分子中的C-H键离解能和CN、CO、N2分子的键离解能用B3LYP/6-311G**方法可靠,而计算CH3-H、CH3-NH2、CH3-NO2和NH2-NO2分子的键离解能用CCSD/cc-pVDZ方法更可信;用以上二种方法对本文的八个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,CH4、CH3、CN、CO、N2分子用B3LYP/6-311G**的方法进行平衡几何优化求得的键长更可靠,而CH3NO2、NH2NO2、CH3NH2分子则用CCSD/cc-pVDZ方法优化出的键长是更可信.

木质素模化物键离解能的理论研究

采用密度泛函理论B3P86方法,在6-31G(d,p)基组水平上,对木质素结构中的6种连接方式(β-O-4、α-O-4、4-O-5、β-1、α-1、5-5)的63个木质素模化物的醚键(C-O)和C-C键的键离解能EB进行了理论计算研究。分析了不同取代基对键离解能的影响以及键长与键离解能的相关性。计算结果表明,C-O键的键离解能通常比C-C键的小,在各种醚键中Cα-O键的平均键离解能最小,为182.7 k J/mol;其次是β-O-4连接中的Cβ-O键,苯环和烷烃基上的取代基对醚键的键离解能有较强的弱化作用,C-O键的键长和键离解能的相关性较差。与C-O键相比,C-C键的键离解能受苯环上取代基的影响很小,而烷烃基上的取代基对C-C键的键离解能有较大的影响,C-C键的键离解能和键长之间存在较强的线性关系,C-C键的键长越长,其键离解能越小。

硝酸丙酯键离解能和热解机理的密度泛函理论研究

采用B3LYP方法、在631G基组水平上,优化了硝酸丙酯单体的平衡几何构型,计算了分子中各键的离解能。结果表明该分子中最弱的键为O—NO2键,次弱键为C—O键。同时研究了热解机理,探索性的预测了断裂O—NO2键及C—O键后的产物,并采用从头算法、半经验方法和密度泛函理论分别计算了硝酸丙酯的生成热,由半经验方法中的PM3得到的数值和实验结果符合较好。

理论离实验有多远?——用代数方法精确研究双原子分子的完全振动能谱和离解能

本文较系统地简介了双原子分子振动能谱和离解能的研究历史、现状及若干研究方法,重点介绍了孙卫国等最近建立的研究双原子分子完全振动能谱的代数方法(AM)和计算双原子分子离解能的新物理公式。然后应用AM方法和离解能新公式对一批同核和异核双原子分子,以及双原子分子离子电子态的完全振动能谱和离解能进行了研究。结果表明,AM方法和新建立的离解能解析式相结合的理论方法对研究双原子分子及离子的完全振动能谱和离解能是行之有效的、简单经济的物理方法,为实验技术难以精确测量其高激发振动能级或离解能的双原子分子或离子体系提供了获得精确的完全振动能谱和体系离解能的一种理论新方法。

含能材料中键离解能的密度泛函理论计算

通过计算一个包括臭氧 ,硝基甲烷以及 1 ,3 ,5 三硝基 1 ,3 ,5 三氮杂环已烷 (RDX)在内的典型系统的键离解能 ,对由四种交换 /相关函数 (BLYP ,B3LYP ,B3PW 91和B3P86 )加上不同的基函数组合而成的多种密度泛函方法的准确性进行了比较研究。结果表明 :B3P86 / 6 - 3 1G 是计算该系统C -NO2 ,O -O和N -NO2

环境污染物中碳氯键离解能的理论研究

利用6种密度泛函理论方法(B3LYP,B3P86,MPW1K,TPSS1KCIS,X3LYP,BMK)对碳氯键离解能进行理论计算.结果发现几种新发展的密度泛函(DFT)方法用于碳氯键离解能的计算比传统的B3LYP有较大的改善,其中对能量估算相对准确的B3P86方法对碳氯键离解能的计算精度最高,对17个分子中碳氯键离解能计算的平均绝对偏差为6.58kJ/mol.最后运用B3P86方法对一系列环境危害较大,但可通过光化学降解和生物降解的氯代有机物的碳氯键离解能值进行预测,并讨论了影响碳氯键离解能的结构性质关系.

PH_(1-3)^(0-1+)离解能和电离能的精确 ab initio 计算

对ＰＨｎ、ＰＨ＋ｎ（ｎ＝１～３）及其一些构型反转过渡态的几何构型用ＭＰ２（ｆｕｌ）／６－３１Ｇ（ｄ，ｐ）解析梯度方法优化，同时在该级别上计算了分子振动频率和零点振动能。在此基础上，分别采用Ｇａｕｓｓｉａｎ－９４程序中最大的预置基组６－３１１＋＋Ｇ（３ｄｆ，３ｐｄ）和Ｄｕｎｎｉｎｇ基组ａｕｇ－ｃｃ－ｐＶＴＺ，在冻结芯电子相关能（ＦＣ）与非冻芯模型（ｆｕｌ）情况下，用高级别量子化学ａｂｉｎｉｔｉｏ方法ＱＣＩＳＤ（Ｔ）及ＣＣＳＤ（Ｔ）对这些体系的离解能、ＰＨｎ的电离能等进行了精确计算，并与已有实验数据和多参考态ＭＲＳＤ－ＣＩ及ＳＯＣＩ等理论工作（基组大小接近）进行了比较，理论计算结果与可靠的实验数据比较，离解能符合达±７ｋＪ／ｍｏｌ，电离能达±５ｋＪ／ｍｏｌ。总体效果比ＣＡＳＳＣＦ／ＣＯＣＩ等的结果好，说明在平衡构型分子的精确能量计算中，满足大小一致性和考虑三级激发比考虑多参考态可能更重要。还对ＰＨ３、ＰＨ＋３的构型反转势垒及ＰＨ３的单－三重态分裂能进行了高级别的计算，也得到了一些有意义的结果。对于所使用的两种基组在ＦＣ与ｆｕｌ情况下的比较表明，如果使用ＦＣ模型，则较小的６－３１１＋＋Ｇ（３ｄｆ，３ｐｄ）基组比较?

β-O-4型木质素二聚体中键离解能的理论计算

采用密度泛函理论B3LYP方法,在6-31G(d,p)基组水平上对5种β-O-4型木质素二聚体的醚键和C-C键的键离解能进行了理论计算与分析。计算结果表明,各种键离解能中,Cβ-O键的离解能最小,其次是Cα-Cβ键,各键离解能的大小顺序为:Cβ-O<Cα-Cβ<Caromatic-O<Caromatic-Cα。模化物1上氢原子被取代基(甲氧基、羟甲基、甲基或羟基)取代后的衍生物的Cβ-O和Cα-Cβ键的键离解能有所降低,而Caromatic-O和Caromatic-Cα键的键离解能变化不大。在木质素的热解过程中,Cβ-O键优先断裂,是热解引发键,Cα-Cβ键的断裂是一条主要的竞争路径。

三硝基甲烷键离解能和生成焓的理论计算

采用密度泛函(DFT)四种交换/相关函数(B3LYP、B3P86、B3PW91和PBE0)结合不同的基函数,求得了三硝基甲烷C-NO2键的离解能(BDE),并且通过合理选择参考物硝基甲烷,设计等键等电子对反应,计算了气相三硝基甲烷分子的生成焓(HOF).与实验数据进行比较,PBE0/6-31g*计算出的BDE值最好,误差为-2.1 kcal mol-1;PBE0密度泛函结合带极化函数的6-31g基组得到的HOF值与实验值吻合的最好(误差在0.1 kcal mol-1以内).

多硝基苯酸酯炸药分子键离解能与撞击感度关系研究

用密度泛函方法,在B3LYP-6-31G*、B3P86/6-31G*和B3LYP-6-311G*三种理论水平对四个含硝基烷基的苯酸酯炸药分子进行了几何结构全优化、能量和频率计算.并对这些炸药分子苯环上的C-NO2和烷基上的C-NO2键离解能分别进行了三种理论水平的计算.结果表明,这类分子中的最弱键是烷基上的C-NO2键.进一步分析实验撞击感度与分子中最弱键离解能量的关系,结果表明,分子最弱键离解能与分子总能量的比值BDE/E和实验撞击感度h50%之间存在一个几乎线性的关联关系.BDE/E是表征炸药撞击感度的一个实用的合理指针.

用代数能量方法研究氢化物双原子分子的完全振动能谱和离解能

本文用研究双原子分子振动能谱的新方法-代数方法(AM),研究了KH-X1Σ+,RbH-X1Σ+,DF-X1Σ+和DCl-X1Σ+等四个氢化物双原子分子的电子基态的振动光谱常数和振动能谱;用代数能量方法(AEM)研究了相应电子态的分子离解能。研究结果表明:使用实验获得的少数精确的振动能级[Eυ],由AM方法得到的振动能谱不仅能够重复这些电子态的已知实验能级,还能够得到用现代实验方法或精确的量子理论方法很难得到的所有高振动激发态的能级。由AEM方法能够得到比用文献发表的振动光谱常数计算获得的离解能值更准确的分子离解能。

双原子分子离解能的精确研究

基于LeRoy与Bemstein的工作，孙卫国等最近建立了计算精确的双原子分子离解能的新解析表达式．应用该公式和最近建立的研究双原子分子精确振动能谱的代数方法（AM），我们研究了一些双原子分子部分电子态的分子离解能，并与实验值进行了比较．研究结果表明，用新解析式获得的精确分子离解能与实验值符合得非常好．该式在理论上提供了获得精确分子离解能的物理新方法．

对一些叠氮化合物的叠氮自由基键离解能的计算

用4个高精度的完全基组CBS(CBS-Q,CBS-QB3,CBS-Lq和CBS-4M),B3LYP/6-311G,B3LYP/6-311+G和MP2配合6-311G与6-31+G等多个不同大小的基组的计算方法,对HN3、CH3N3、C2H5N3、NCN3、C2H3N3和NH2CH2N3中离解掉叠氮自由基(·N3)时的键离解能进行计算.将计算的键离解能与实验值进行比较,发现B3LYP和4种完全基组计算方法都不能为这些叠氮化合物计算出满意的键离解能,而MP2方法,尤其配合6-31+G基组时,能够计算出与实验值吻合得很好的R—N3键离解能.因此,当计算这些中小型叠氮化合物中离解掉叠氮基的键离解能时,用MP2/6-31+G是一种可靠的计算方法.

烷烃中碳氢键离解能的估算及其应用

将烷烃中的C—H键看成氢原子H与烷基Ri相连接而成的Ri—H键 ,以烷基的HOMO能级和氢原子的轨道能来关联Ri—H键的离解能BDE .研究表明 ,烷烃分子中Ri—H键的离解能BDE与烷基Ri的极化效应指数PEI(Ri)有良好的线性关系 :BDE =c +dPEI(Ri) .所得方程具有良好的估算精度 .烷基Ri极化效应指数PEI(Ri)在羟基自由基与烷烃反应速度常数的定量相关中 。

用新公式研究K_2分子部分电子态的离解能

本文使用孙卫国等人提出的基于微扰理论的代数方法(AM),研究了碱金属K_2分子的五个电子态X^1∑_g^+、a^3∑_u^+、O_g^-、B^1∏_u和3~3∏_g的离解能;然后使用作者最近提出的新公式计算了这些电子态的离解能,并分别与实验值进行了比较.计算结果表明:使用新公式得到的分子离解能与实验值非常吻合.而对那些还没有离解能实验数据的电子态,该公式提供了一种推测其离解能的理论计算方法.

含alpha C-H键的硝基芳香族炸药分子的C-NO_2键离解能研究

采用密度泛函理论中的B3LYP方法,取6-31G*基组,对含alpha C-H键的硝基苯类炸药的分子结构和能量,以及C-NO2键离解能等进行计算,讨论了含alpha C-H键的硝基苯类炸药分子中C-NO2键离解能的强弱与其位置的关系。研究表明:alpha C-H键邻位的C-NO2键离解能比对位的C-NO2键离解能弱,邻位中又以受alpha C-H键影响最大的C-NO2键离解能最弱。

过渡金属碳化物 CrC^+、 MoC^+和 WC^+的键离解能研究(英文)

首次报道了CrC~＋、MoC~＋和WC~＋分子离子键离解能。通过测量M~＋＋XY→MX~＋＋Y的反应阈值，其中XY是已知键离解能的双原子分子，可以推出MX~＋的键离解能。利用同步辐射真空紫外光电离原理，电离过渡金属议基化合物M（CO）_6（M＝Cr、Mo和W），从而产生金属离子M~＋和金属离子碳化物MC~＋（M＝Cr，Mo和W），测量M~＋和MC~＋的出现势，结合已知的CO分子链离解能D_0（C－O）＝11.09eV和图中的关系，可以求得MC~＋的键离解能，其值分别为D_0（Cr~＋－C）＝（2．87±0．25）eV，D_0（Mo~＋－C）＝（3．39±0．30）eV和D_0（W~＋－C）＝（3．86±0．35）eV.

含硝基烷基的一些CHNO多硝基化合物的C-NO_2键离解能计算——应用于撞击感度

用密度泛函方法,在B3LYP/6-31G*水平对五个含硝基烷基的硝基芳香族炸药分子和四个含硝基烷基的苯酸酯炸药分子进行了几何结构全优化、能量和频率计算.并分别对这两类炸药分子苯环上的C-NO2和烷基上的C-NO2键离解能进行了同等水平的计算.结果表明,这两类分子中的最弱键均是烷基上的C-NO2键.进一步分析实验撞击感度与分子中最弱键离解能量的关系.结果表明,最弱键离解能BDE是表征炸药撞击感度的重要指针,但不是唯一指针.除了BDE,炸药的撞击感度可能还受其它因素或反应途径的影响.

脉冲光声量热法测量 n-C_4H_9Co(Salen)H_2O的Co-C键离解能

By using photoacoustic calorimetry, a photoacoustic measurement system is applied to determine the Co-C bond dissociation energy of n C4H9Co(Salen)H2O, which is 116±8kJ·mol-1. This value is in agreement with the activation enthalpy of the Co-C bond homolytic cleavage reaction that obtained by the kinetic method.