利用计算化学方法从HOMO轨道能量判断路易斯碱的强弱

以经典路易斯酸碱性比较问题为切入点,以羰基化合物为实例,从原理上探讨了一种通过计算分子HOMO轨道能量判断路易斯酸碱性的方法,帮助学生比较和分析路易斯碱的相对碱性大小,并对学生表现进行了有效评估。旨在通过此过程引导本科生借助现代化研究分析方法主动思考和加深对化学基础概念的理解,进而激发学生的学习兴趣。

团簇Co4P的成键及HOMO和LUMO轨道贡献

为深入了解Co-P非晶态合金的特性,在密度泛函理论中的B3LYP/Lanl2dz水平下对团簇Co4P模型进行优化,最终得到6种优化构型.分别通过键长、键级以及态密度对团簇Co4P的成键情况进行分析,得到以下结论:Co-P键对团簇Co4P构型的稳定性提供了较大贡献;Co-P键的杂化方式包括p-d、p-p和p-p-d 3种,其中Co-3d轨道与P-3p轨道形成了较强p-d杂化作用,进一步促进了Co-P键的稳定形成;Co-4s轨道、P-3s轨道及P-3d轨道对团簇Co4P的贡献极小.另外,通过对Co、P原子的HOMO及LUMO轨道贡献率进行分析,发现Co原子是团簇Co4P的潜在催化活性位点.

共轭烯烃亲电加成的前线轨道理论解释

本文用ＨＭＯ法计算出１，３－丁二烯、１，３－戊二烯的类共轭体系的分子轨道．由计算出的前线分子轨道（ＦＭＯ）信息，用ＦＭＯ理论解释了共轭烯烃的１，２加成和１，４加成．

农药基准物——苯取代基定位效应的量子化学研究

采用混合密度泛函理论的B3LYP方法,在6-311G**水平上对10种取代基所形成的化合物进行结构优化,计算出苯环上各个碳原子的电荷数及各种化合物HOMO轨道中各个原子轨道系数,提出依据电子密度和HOMO轨道中原子轨道系数判断取代基定位效应的方法,并依此给出了10种取代基的定位效应。这种方法避免了依据化学反应来判断取代基定位效应所带来的环境污染问题,同时对芳香化合物的亲电取代反应具有一定的预见性。

应用logk_(ow)计算二噁英毒性logTEF及QSAR研究

目的研究二口恶英毒性logTEP及QSAR。方法应用分子疏水常数logkow和分子前沿轨道能EHOMO逐步回归,建立简单的量化毒性方程。结果量化毒性方程为:logTEF=-1.207 3 logkow-0.071 6EHOMO。应用该模型计算了40种典型二口恶英毒性logTEF,同已报道的实验值吻合,结论该数学模型对二口恶英类化合物具有良好的预测能力。

团簇Ti_3Al_3的电子性质及催化活性

通过拓扑学原理设计空间构型,运用密度泛函理论,将团簇Ti_3Al_3的构型在B3LYP/lanl2dz水平下进行优化计算,最终得到11种优化构型。从HOMO、LUMO角度分析发现,过渡金属Ti在多数情况下是团簇Ti_3Al_3前线轨道的主要贡献者,是潜在的活性位点,但不排除在少数情况下金属原子Al做出贡献,成为活性位点。从各构型的态密度图分析得到,团簇Ti_3Al_3作为催化剂具有较强的接受电子的能力,但同时也具有一定的提供电子的能力,说明团簇Ti_3Al_3是优良的催化剂。从电子性质角度分析,Ti原子的3d、4s、4p轨道,Al原子的3s、3p轨道均参加了成键作用。构型6(2)中Ti原子的4p轨道参与成键作用的比例很高,较为活跃,容易发生化学反应。

过渡金属磷酸盐材料NiPS_(3)催化活性密度泛函分析

为探究过渡金属磷酸盐材料NiPS_(3)的催化活性并分析其催化作用机理,根据拓扑学原理和密度泛函理论,以团簇NiPS_(3)为局域模型,在B3LYP/def2-tzvp水平下,利用Gaussian09对团簇NiPS_(3)的初始构型进行了优化和分析。通过分析团簇NiPS_(3)的态密度图及HOMO和LUMO轨道图发现,费米能级左侧峰值和面积略大于右侧且HOMO轨道图中的离域面积大于LUMO轨道图,说明团簇NiPS_(3)具有一定的得失电子能力,且失电子能力大于得电子能力。利用前线轨道理论和库普曼斯定理对团簇NiPS_(3)各个优化构型进行分析发现,S原子附近的离域空间面积较大,对HOMO和LUMO轨道的贡献作用最大,说明S原子最有可能成为团簇NiPS_(3)的潜在催化活性位点。构型5;的能隙差最小,电离势最小,电子亲和能和电负性相对较大,且亲电指数最大,说明其催化活性最强。

芳香族化合物若干性质的量子化学研究

本文用HMO 方法计算了几个苯的衍生物的电荷密度、自由价等结构信息,从半定量的角度解释了它们的定位效应和反应活性,同时讨论了芳香族化合物的氧化还原性,酸碱性与其结构的线性关系.

化学键分解解析法在电致发光材料Alq3中的应用

利用 B3L YP/ 6 - 31+G(d)和 CIS/ 6 - 31G(d)方法分别优化了有机小分子电致发光材料径式 8-羟基喹啉铝 (Alq3)的基态与第一激发态结构。化学键分解解析法计算结果表明 ,A配体与 Alq2片段间的静电作用能分别高于另外两个配体与 Alq2之间的相互作用。因此 ,Alq3的 HOMO轨道定域于A配体上 。