卟吩结构的理论方法和基组效应

用考虑电子相关的 MP2和 2种 DFT方法 ,在不同的基组下对卟吩结构全优化 .结果表明 ,当使用 MP2 / 3- 2 1 G方法时 ,仅考虑 2 0个最外层占据轨道的电子相关 ,即可较好地描述卟吩的对称结构 ;而 BPL/ 3- 2 1 G和 B3LYP/ 3- 2 1 G方法也能正确描述其对称结构 ;其中后者更接近实验值 ,说明用同时考虑定域和非定域相关的 B3LYP方法 ,比仅考虑定域相关的 BPL方法有较高的计算精度 .更大的基组对卟吩结构的描述并无大的改进 .

HCN(HNC)与NH_3,H_2O和HF分子间相互作用的理论研究

在MP2/aug-cc-pVTZ水平上,对HCN(HNC)与NH3,H2O和HF分子间可能存在的氢键型复合物进行了全自由度能量梯度优化,通过在相同水平上的频率验证分析发现了稳定的分子间相互作用形式是HCN(HNC)作为质子供体或作为质子受体形成的复合物.基组重叠误差对总相互作用能的影响均小于3.34 kJ/mol.通过自然键轨道(NBO)分析,研究了单体和复合物中的原子电荷和电荷转移对分子间相互作用的影响.对称性匹配微扰理论(SAPT,Symmetry Adapted Perturbation Theory)能量分解结果表明,在分子间相互作用中,静电作用与诱导作用占主导地位,而诱导作用与复合物的电荷转移之间具有良好的正相关性.

质子化卟吩结构的理论研究

在正确认识卟吩结构的基础上,选用考虑电子相关的MP2和B3LYP方法,从理论上得到质子化卟吩的S4轴,与晶体衍射实验的结果一致.进一步分析表明:分子呈更高的D2d对称性;同时证实,实验预测的动态平均的D4h构型是质子化卟吩势能面上的一个多级鞍点,其最大虚频的虚振动指向D2d构型,其他虚振动指向的均为能量较高的亚稳结构.

球谐基函数数学实现的一种群方法

根据球对称物体的对称特点构造三维转动群(SO3),利用群论中的完备算符集理论,通过群变换方法求得该群的分类基,该分类基就是传统意义的球谐函数.研究表明利用群变换方法完全可以实现复杂对称结构边界的基函数,为矩量法求解复杂边界电磁散射问题提供了一个新途径.

定域片断轨道基组的对称化

片断的 UHF运算不能保证每个片断轨道具有确切的电子占据数 ,故 Kost定域化是必需的 .当片断产生于多键断裂时 ,在确保目标轨道单占据性的同时 ,Kost定域破坏了轨道基组的对称性 .为此 ,在 Kost定域化后 ,必须对单占据轨道作 2× 2对称化旋转后 ,再作有条件的 RHF运算 .以乙烯基片断 CH CH(波二烯分子中的一个片断 )为例 ,详述了对称化的方法、原理和计算程序 .以 C— H片断为例 ,细述三单键片断轨道基组对称化的特殊性 .介绍 C— HR参考键长选择的判据 ,探讨键长与选择 Gaussian基组大小的关系 .