硫酸自由基与TNT反应的密度泛函理论

利用密度泛函理论和Gaussian03程序软件包,研究了硫酸自由基与TNT的反应机理。在B3LYP/6-31G(d)水平下对反应复合物、过渡态和产物进行几何结构的部分优化,并进行振动频率计算,分析了反应过程几何构型的变化和稳定性。实验和计算结果表明,硫酸自由基与TNT的反应主要受动力学控制,氢抽提反应的主反应通道是TNT中甲基氢和硫酸自由基的反应,加成反应主反应通道是TNT苯环上无取代基碳原子和硫酸自由基的反应。

噻吩结构与O_2反应机理的理论研究

为研究煤自燃的反应机理,利用Gaussian 03程序,采用密度泛函理论(DFT)方法,在B3LYP/6-311G水平下研究煤结构中噻吩型有机硫与O2反应机理。由计算结果可知,反应物的初始连接方式有3种,其中Path 1的反应物经过过渡态TS1异构化为中间体IM1是无需克服势垒的放热过程,这说明煤中的噻吩结构无需从外界吸收热量,与氧气接触即可被氧化。此反应主要有6条反应路径,其中,Path 2是反应的主要反应路径,其速控步骤为过渡态TS6,需要克服的势垒为117.06 kJ/mol,其产物P2(C4H4O+SO)是反应的主要产物。

在有机化学实验中设置计算化学模块

计算化学快速发展,对于化学研究有非常强的指导作用,因此将其引入本科低年级实验教学很有必要。本文在调研国内外高校计算化学课程开设情况的基础上,根据本院学生特点和课程的需要,在面向大一本科生的核心实验课程——有机化学实验中引入了计算模块。模块设计从实验问题出发,将计算项目和实验紧密结合,采用分层次教学的模式进行。利用Canvas线上教学平台对微课、讲义、作业、测验等学习资源进行有效组织,通过直播课和微信群进行讨论和答疑,以翻转课堂的形式进行混合式教学,取得了很好的教学效果。

Gaussian计算结果到HyperChem数据文件的转换程序

分析了量子化学软件包Gaussian和HyperChem程序计算结果的数据结构,利用C语言编制了一个数据转换程序,从而可以利用HyperChem软件的强大图形显示功能实现Gaussian计算结果的图形显示。

Ⅱ-Ⅵ族化合物CdS和CdSe的两体相互作用势研究

利用基于第一性原理的Hartree-Fork(HF)方法和密度泛函理论(density functional theory,DFT)研究了Ⅱ-Ⅵ族化合物CdS和CdSe的两体相互作用势.运用Gaussian 03程序,分别选择了HF方法和基于DFT的BLYP方法进行计算,均得到了良好的两体相互作用势曲线.并通过对两种计算得到的CdS和CdSe结合能与标准的键离解能进行比较,发现利用基于DFT的BLYP方法进行计算得到的结果较为理想,而采用HF方法则存在一定误差,对造成这种误差的原因也进行了详细分析.

1-甲基-2-咪唑醛肟锰(Ⅲ)配合物的合成、晶体结构及电化学性质研究

采用溶剂扩散法制备了锰(Ⅲ)的两个单核配合物[Mn(Miao)2(H2O)2]ClO4(1)和[Mn(Miao)2(DMF)2]ClO4(2)(HMiao=1-甲基-2-咪唑醛肟,DMF=N,N-二甲基甲酰胺)的晶体.X射线衍射单晶结构表明:两种配合物均属三斜晶系,空间群Pī,锰与配体形成变形的八面体结构.采用Gaussian 03W程序计算了HMiao配体的电荷密度,理论计算与实际配位形式完全吻合.测定了两种锰配合物在DMF溶液中的电化学性质,循环伏安法表明两配合物均存在较好的氧化还原性,其氧化还原峰分别为0.75和0.70V,-0.32和-0.50V,是Mn(Ⅲ)和Mn(Ⅱ)之间的相互转化.