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双取代铵氧化物(R_2HNO)与双取代羟胺(R_2NOH)的相互转换机制的量子化学研究

化学学报 2008年第22期66卷 2483-2488页

作者：石国升丁益宏吉林大学理论化学研究所理论化学计算国家重点实验室长春130023

在B3LYP/6-311++G(d,p)水平下,首次对一系列双取代铵氧化物(R2HNO)与双取代羟胺(R2NOH)[R=CH3,NH2,OH,F,CH2CH3,CH(CH3)2,C(CH3)3]同分异构体的相互转换机制进行了理论计算研究,并与已知的H3NO和H2NOH进行了比较.结果表明,相对于双取代羟胺(R2NOH),按照H所研究的7种取代基[R=CH3,NH2,OH,F,CH2CH3,CH(CH3)2,C(CH3)3],R2HNO向R2NOH转换的能垒介于27.0～56.3 kcal/mol之间,表明在气相条件下极有可能观测到双取代铵氧化物(R2HNO).

关键词： R2HNO R2NOH 同分异构体热力学稳定性动力学稳定性

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人类丝氨酸消旋酶的同源模建及其与多肽类抑制剂的分子对接

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物理化学学报 2009年第3期25卷 417-422页

作者：赵勇山郑清川张红星楚慧郢孙家钟吉林大学理论化学研究所理论化学计算国家重点实验室长春130023

利用同源模建和分子动力学模拟方法构建了人类丝氨酸消旋酶(hSR)的三维结构,并利用profile-3D和procheck方法评估了模型的可靠性.在此基础上用分子对接程序(affinity)将多肽类抑制剂A和B分别与hSR进行对接,获得了其复合物结构的理论模型... 详细信息

利用同源模建和分子动力学模拟方法构建了人类丝氨酸消旋酶(hSR)的三维结构,并利用profile-3D和procheck方法评估了模型的可靠性.在此基础上用分子对接程序(affinity)将多肽类抑制剂A和B分别与hSR进行对接,获得了其复合物结构的理论模型.通过配体与受体之间相互作用能和结构分析给出了此类抑制剂与hSR的具体结合方式,明确了hSR与此类抑制剂结合时起重要作用的氨基酸残基,为基于人类丝氨酸消旋酶三维结构的药物设计提供重要的参考信息.

关键词：人类丝氨酸消旋酶分子动力学模拟分子对接同源模建

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二聚体C_2H_(4-n)F_n…LiH(n=0,1,2)中π锂键的性质和弱方向性

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物理化学学报 2012年第12期28卷 2817-2823页

作者：王树建李莹吴迪吉林大学理论化学研究所理论化学计算国家重点实验室长春130023

采用二级微扰理论(MP2)量子化学研究方法,对C2H4-nFn…LiH(n=0,1,2)二聚体的结构和π锂键性质进行了分析.结果表明氟原子的取代改变了乙烯分子的π电子云形状,从而使二聚体体系中的π锂键发生偏移、伸长和弯曲.通过与类似的π氢键体系C2... 详细信息

采用二级微扰理论(MP2)量子化学研究方法,对C2H4-nFn…LiH(n=0,1,2)二聚体的结构和π锂键性质进行了分析.结果表明氟原子的取代改变了乙烯分子的π电子云形状,从而使二聚体体系中的π锂键发生偏移、伸长和弯曲.通过与类似的π氢键体系C2H4-nFn…HF(n=0,1,2)比较,发现π锂键在二级弱相互作用的影响下,发生了明显的弯曲,表现出弱的方向性.在CCSD(T)/6-311++G(3df,3pd)理论水平下,二聚体的相互作用能强弱顺序为:33.85kJ·mol-1(C2H4-LiH)>27.32kJmol-1(C2H3F-LiH)>21.34kJ·mol-1(cis-C2H2F2-LiH)>20.25kJ·mol-1(g-C2H2F2-LiH),说明氟取代削减了乙烯分子与LiH之间的相互作用.

关键词： π锂键 π氢键弱相互作用二级微扰理论取代效应

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碱金属化物M＋@H6Aza222M′-·2MeNH2(M，M′=Li，Na，K)一阶超极化率的理论研究

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高等学校化学学报 2012年第10期33卷 2320-2325页

作者：樊丽涛李莹吴迪李志儒孙家锺吉林大学理论化学研究所理论化学计算国家重点实验室长春130021

采用B3LYP/6-31G方法优化得到具有有机笼状配体的碱金属化物M+@H6Aza222M'-·2MeNH2(M,M'=Li,Na,K)的9个实频结构,并发现配体内部的碱金属原子M的位置随其原子序数的逐渐减小而具有偏向笼状配体一侧的趋势.在优化的结构基础... 详细信息

采用B3LYP/6-31G方法优化得到具有有机笼状配体的碱金属化物M+@H6Aza222M'-·2MeNH2(M,M'=Li,Na,K)的9个实频结构,并发现配体内部的碱金属原子M的位置随其原子序数的逐渐减小而具有偏向笼状配体一侧的趋势.在优化的结构基础上,使用BHandHLYP方法计算了该体系的非线性光学性质.结果表明,该体系具有很大的一阶超极化率(β0),其中Na+@H6Aza222K-·2MeNH2的一阶超极化率高达1280342 a.u.,且体系的β0值随着配体外部的碱金属M'的原子序数的增大呈单调递增趋势.

关键词：碱金属化物密度泛函理论一阶超极化率

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HO_2自由基与NO_2反应通道的理论研究

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化学学报 2005年第3期63卷 196-202页

作者：白洪涛黄旭日魏志钢李吉来孙家钟吉林大学理论化学研究所理论化学计算国家重点实验室长春130023

应用密度泛函理论 DFT/B3LYP 对 HO2+NO2反应进行了研究, 在 B3LYP/6-311G**和 CCSD(T)/6-311G**水平上计算了 HO2自由基与 NO2分子反应的单重态和三重态反应势能面, 计算结果表明, 单重态反应势能面中的直接氢抽提反应机理是此反应的... 详细信息

应用密度泛函理论 DFT/B3LYP 对 HO2+NO2反应进行了研究, 在 B3LYP/6-311G**和 CCSD(T)/6-311G**水平上计算了 HO2自由基与 NO2分子反应的单重态和三重态反应势能面, 计算结果表明, 单重态反应势能面中的直接氢抽提反应机理是此反应的主要反应通道, 即 HO2自由基的氢原子转移到 NO2分子的氮原子上形成产物 P1 (HNO2+3O2), 另一个可能的反应通道是单重态反应势能面上 HO2 中的端位氧原子进攻 NO2 分子中的氮原子形成中间体 1 (HOONO2),接着中间体 1 (HOONO2)经过氢转移形成产物 P2 (trans-HONO+3O2), 以上两个反应通道都是放热反应通道, 分别放热90.14 和 132.52 kJ?mol-1.

关键词：反应通道 NO2分子单重态反应势能面 B3LYP 氮原子 CCSD(T) 自由基转移产物

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孪函数N电子基向Slater多电子反对称基的展开

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高等学校化学学报 1998年第5期19卷 796-798页

作者：王国力刘靖尧孙家锺吉林大学理论化学研究所理论化学计算国家重点实验室

发展了一套孪函数多电子基向Ｓｌａｔｅｒ行列式的展开方法，并得到展开系数的解析表达式，使得孪函数多电子基直接与Ｈａｒｔｒｅｅ－Ｆｏｃｋ从头计算相关联．

关键词：辛群孪函数 N电子基组多电子基 Slater行列式

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多尺度分子模拟研究来自于无类囊体蓝藻的五聚体门控离子通道门控机理

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化学学报 2011年第14期69卷 1639-1644页

作者：于辉李卓赵熹黄旭日吉林大学理论化学研究所理论化学计算国家重点实验室长春130061

五聚体门控离子通道是一个重要膜蛋白家族,在生理学过程中起到重要作用.我们以来自无类囊体蓝藻(Gloebacter violaceus:GLIC)的五聚体门控离子通道X-ray结构为模型,进行总共1.05μs的粗粒化分子模拟,并结合原子级分子模拟方法,观察到其... 详细信息

五聚体门控离子通道是一个重要膜蛋白家族,在生理学过程中起到重要作用.我们以来自无类囊体蓝藻(Gloebacter violaceus:GLIC)的五聚体门控离子通道X-ray结构为模型,进行总共1.05μs的粗粒化分子模拟,并结合原子级分子模拟方法,观察到其离子通道的闭合和相应的四级结构扭转.我们发现其位于跨膜区组成通道的M2螺旋通过倾斜-旋转(指向通道中心)的协调运动来完成通道闭合.进一步分析并结合前人的实验结果,我们提出了该离子通道门控过程的可能的"连锁反应"机理:由单独亚基的M2螺旋前部构象变化引发,使该亚基发生整体的构象变化,并且将这种变化传递到了邻近的亚基,进而带动整个通道的构象变化,最终完成通道的闭合.

关键词：五聚体门控离子通道门控粗粒化

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乙炔基自由基C_2H与氧气反应的密度泛函理论研究

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化学学报 2004年第5期62卷 461-466页

作者：白洪涛黄旭日于健康孙家钟吉林大学理论化学研究所理论化学计算国家重点实验室长春130023

应用量子化学从头算和密度泛函理论 (DFT)对C2 H自由基和O2 的反应进行了研究 .在B3LYP/6 3 11G 水平上优化了反应通道上各驻点 (反应物、中间体、过渡态和产物 )的几何构型 ,并计算出它们的振动频率和零点振动能 (ZPVE) .各物种的总... 详细信息

应用量子化学从头算和密度泛函理论 (DFT)对C2 H自由基和O2 的反应进行了研究 .在B3LYP/6 3 11G 水平上优化了反应通道上各驻点 (反应物、中间体、过渡态和产物 )的几何构型 ,并计算出它们的振动频率和零点振动能 (ZPVE) .各物种的总能量由CCSD(T) /6 3 11G //B3LYP/6 3 11G 给出 ,并对能量进行了零点能校正 .计算结果表明 ,反应物中自由基C2 H中的边端C进攻O2 形成了中间体 1(HCCOO) ,中间体 1是一个加合产物 .由中间体 1经过不同的反应通道可以生成不同的产物P1(HCO +CO) ,P2 (HCCO +O) ,P3 (CO2 +CH) ,P4(C2 O +OH)和P5( 2CO +H) .反应通道之间存在着竞争机制 .其中P1,P2 是主要产物 ,其次还有一定比例的P5生成 ,而产物P3 ,P4的生成几率较低 .

关键词：乙炔基自由基 C2H自由基氧气密度泛函理论量子化学从头算几何构型振动频率零点振动能反应通道反应热

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7-氮杂吲哚衍生物分子基态和激发态性质的理论研究

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高等学校化学学报 2006年第6期27卷 1091-1095页

作者：范建训任爱民封继康薄冬生吉林大学理论化学研究所理论化学计算国家重点实验室吉林大学化学学院

用从头算HF和密度泛函B3LYP方法对7-氮杂吲哚衍生物1,3-二(N-7-氮杂吲哚基)苯、1,3,5-三(N-7-氮杂吲哚基)苯和4,4′-二(N-7-氮杂吲哚基)联苯进行全优化,计算分子的电离势IP和电子亲和势EA等相关能量,并用ZINDO和TDDFT方法计算吸收光谱,... 详细信息

用从头算HF和密度泛函B3LYP方法对7-氮杂吲哚衍生物1,3-二(N-7-氮杂吲哚基)苯、1,3,5-三(N-7-氮杂吲哚基)苯和4,4′-二(N-7-氮杂吲哚基)联苯进行全优化,计算分子的电离势IP和电子亲和势EA等相关能量,并用ZINDO和TDDFT方法计算吸收光谱,用C IS优化三种化合物分子的S1激发态结构,并分析其能量与发射光谱的关系,计算溶剂中分子的吸收和发射光谱,并与实验结果对照.计算结果表明,从7-氮杂吲哚到上述三种衍生物依次愈来愈容易接受空穴,吸收和发射光谱红移.

关键词：氮杂吲哚衍生物发光性质从头算密度泛函理论

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从头算量子化学计算方法对高氯酸镁溶液中存在的离子缔合物种及缔合过程的研究

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化学学报 2010年第14期68卷 1363-1369页

作者：张浩于健康孙家锺吉林大学理论化学研究所理论化学计算国家重点实验室长春130023

使用了量子化学计算方法在HF/6-31+G*水平下对高氯酸镁溶液中的高氯酸根水合,可能存在的离子缔合物种以及离子缔合过程进行了研究.高氯酸根的第一水合层至少需要6个水分子才能填满,在水合数6以下时,每增加一个水分子可以造成v1-ClO-4频... 详细信息

使用了量子化学计算方法在HF/6-31+G*水平下对高氯酸镁溶液中的高氯酸根水合,可能存在的离子缔合物种以及离子缔合过程进行了研究.高氯酸根的第一水合层至少需要6个水分子才能填满,在水合数6以下时,每增加一个水分子可以造成v1-ClO-4频率1.7cm-1的蓝移.高氯酸根与第一个无水镁离子结合可以造成较大的红移,与第二个和第三个镁离子结合后,可使v1-ClO-4频率连续的反向蓝移,这种变化与镁离子的极化作用相关.高氯酸根与水合镁离子可形成水合的缔合物种,包括溶剂共享离子对、接触离子对、溶剂共享型三离子团簇和接触型三离子团簇,其中溶剂共享型离子对和含有两个高氯酸根和一个镁离子的三离子团簇,可对v1-ClO-4频率造成较小的蓝移,与实验的拉曼光谱符合较好.高氯酸镁在溶液浓度升高时发生的离子缔合过程被推测为:自由水合离子→溶剂共享型离子对→含有两个高氯酸根的溶剂共享型三离子团簇→六水合高氯酸镁晶体,这一过程与硫酸镁有较大不同而与硝酸镁接近.

关键词：量子化学计算高氯酸镁缔合物种缔合过程

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