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第十二届全国量子化学会议

作者：陈曦白福全张红星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长春130023

咔唑类衍生物由于其独特的光电性质,近年来广泛应用于有机电子器件中。以双吲哚咔唑为核心的衍生物不仅具有卓越的稳定性,而且可以以此合成性能优良的蓝光发光材料以及传输层材料。本文采用Gaussian09 程序中的密度泛函方法B3LYP,系统...

咔唑类衍生物由于其独特的光电性质,近年来广泛应用于有机电子器件中。以双吲哚咔唑为核心的衍生物不仅具有卓越的稳定性,而且可以以此合成性能优良的蓝光发光材料以及传输层材料。本文采用Gaussian09 程序中的密度泛函方法B3LYP,系统并深入地研究了双吲哚咔唑的异构体因结构差异所引起的不同的光学和电学性质。通过计算,我们对比分析了双吲哚咔唑异构体的几何构型、前线分子轨道、电离势、亲和势、重组能、吸收和荧光发射光谱。双吲哚咔唑异构体的差别表现在两个吡咯环的N 原子连接在两者之间的苯环的位置关系,分为邻位(o)、间位(m)和对位(p),并分成线形和星形两个构型。计算结果表明：1、间位连接有利于分子的平面性,对于四组的mm 型的分子相对于其他连接方式的分子来说具有较低的HOMO 能级,较高的LUMO 能级,因此具有较大的单激发能和最短的最大吸收波长,同时1mm 和2mm 有利于电子传输,而3mm 和4mm 利于空穴传输、对位连接的结构几乎与间位连接的结论相反;2、值得注意的是1mm、2mp、3pp 的空间结构相似,因N 位置不同,其光电性质却有很大差别;3、对于星形构型的4mm 对称性高于3mm,因此4mm 可能会有更优良的光电性能。通过对比,预测了双吲哚咔唑异构体在光电材料中的不同应用,为实验研究提供理论参考。

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具有谷胱甘肽过氧化物酶活力的含碲环糊精衍生物

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高等学校化学学报 2013年第9期34卷 2146-2151页

作者：吕冰聪董森薛峤宗慧吕绍武罗贵民吉林大学分子酶学工程教育部重点实验室长春130012 吉林大学理论化学计算国家重点实验室长春130023

设计并合成了谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)模拟物6A,6A'-二苯胺-6B,6B'-二碲桥联-β-环糊精(6-AnTeCD),采用双酶偶联法进行GPx活力测定和酶反应动力学分析,通过噻唑蓝(MTT)比色法评价了6-AnTeCD对H2O2诱导心肌细胞氧化损伤的保护作... 详细信息

设计并合成了谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)模拟物6A,6A'-二苯胺-6B,6B'-二碲桥联-β-环糊精(6-AnTeCD),采用双酶偶联法进行GPx活力测定和酶反应动力学分析,通过噻唑蓝(MTT)比色法评价了6-AnTeCD对H2O2诱导心肌细胞氧化损伤的保护作用.结果表明,6-AnTeCD催化谷胱甘肽(GSH)还原过氧化氢(H2O2)的活力高于6-AnSeCD、6,6'-二碲桥联-β-环糊精(6-TeCD)和Ebselen等GPx模拟物.稳态动力学分析显示,6-AnTeCD的催化机制为乒乓机制.6-AnTeCD分子兼具引入底物结合部位和改造催化部位的双重优点,具有分子量小、毒性低及可有效保护心肌细胞免受氧化损伤的优点.

关键词：谷胱甘肽过氧化物酶模拟物底物结合催化部位改造含碲环糊精

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三分子聚集体中的非局域电子-振动耦合的理论研究

三分子聚集体中的非局域电子-振动耦合的理论研究

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中国化学会第十二届全国量子化学会议

作者：陈先凯 Veaceslav Coropceanu 任爱民 Jean-Luc Brédas 吉林大学理论化学计算国家重点实验室 School of Chemistry and Biochemistry & Center for Organic Photonics and Electronics Georgia Institute of Technology

电子-振动耦合是姜-泰勒效应的一个重要组成部分[1]。它对单分子、分子聚集体以及固体的各种电子性质(例如,分子和分子聚集体光谱,以及载流子输运性质)有着重要的影响,所以受到了化学、物理学家广泛的关注。在过去的几十年里,人们对其... 详细信息

电子-振动耦合是姜-泰勒效应的一个重要组成部分[1]。它对单分子、分子聚集体以及固体的各种电子性质(例如,分子和分子聚集体光谱,以及载流子输运性质)有着重要的影响,所以受到了化学、物理学家广泛的关注。在过去的几十年里,人们对其中一种电子-振动耦合进行了广泛并且深入的研究,即局域电子-振动耦合。这种耦合主要来源于分子内振动对电子的散射,在分子光谱中体现为非常密集的振动精细结构;以这种耦合为基础发展的理论模型(Holstein极化子模型)已经在各个领域得到了广泛应用[2]。相比于局域耦合,非局域电子-振动耦合机制的研究则较为落后。非局域耦合主要是由分子间振动与电子的相互作用引起的。为了深入理解非局域耦合对分子聚集体的电子性质的影响,我们研究了带有周期性边界条件的三分子聚集体(最小的封闭体系)的静态势能面和对应哈密顿量的全量子解,并且获得了一系列有趣的结果。

关键词：分子聚集体非局域电子性质振动耦合理论研究

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Fe^+与CH_3X(X=Cl,Br,I)反应的理论研究

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化学学报 2013年第5期71卷 749-754页

作者：孙小丽李吉来黄旭日孙家锺吉林大学理论化学研究所理论化学国家重点实验室长春130023

铁及其复合物催化的C—X键功能化日益引起人们的重视.采用密度泛函理论(DFT),在B3LYP/def2-SVP水平下详细研究了Fe+与CH3X(X=Cl,Br,I)的反应活性和机理.计算结果表明标题反应存在两种反应机制,即插入机制和SN2机制.从机理上来看,在插入... 详细信息

铁及其复合物催化的C—X键功能化日益引起人们的重视.采用密度泛函理论(DFT),在B3LYP/def2-SVP水平下详细研究了Fe+与CH3X(X=Cl,Br,I)的反应活性和机理.计算结果表明标题反应存在两种反应机制,即插入机制和SN2机制.从机理上来看,在插入机理中,反应都始于Fe+离子从侧面进攻CH3X,生成产物FeX+和CH3;而在SN2机制中,反应则始于Fe+离子从背后进攻CH3X,生成产物3FeCH+和X.从我们的计算可以看出,四重态或六重态下的Fe+离子在C—X键活化中展现了截然不同的催化活性;在所有通道中,都以四重态为主导;SN2机制中相对较高的决速能垒使其丧失了竞争性.再者,计算表明在所有的插入机制中,所有通道都是放热的,而在SN2机制中,仅有X=I时,反应是放热的.此外,计算表明这些反应属于两态反应活性,两种机制中,在反应的入口和出口存在最小能量交叉点.此外,反应途径电子结构追踪分析表明自旋极化对能量影响较大,调控着反应采取的反应通道和主副产物比例.通过本文的理论研究,尤其是详细的电子结构分析,为铁催化剂活化C—X键和C—C耦联反应提供了线索和以铁为基的催化剂设计提供理论依据.

关键词： Fe+ 插入 SN2 反应机制能垒电子结构

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聚苯乙烯/交联聚苯乙烯纳米粒子复合物结构与动力学性质的粗粒化分子动力学模拟

聚苯乙烯/交联聚苯乙烯纳米粒子复合物结构与动力学性质的粗粒化...

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2014年大分子体系理论、模拟与计算研讨会

作者：陈弢钱虎军吕中元理论化学计算国家重点实验室吉林大学理论化学研究所长春市柳条路2号130021

与传统高分子材料相比，高分子/纳米粒子复合物因其具有更好的力学、光学、电学等性能，近年来获得了广泛的关注[1]。尽管在过去二十年间有很多实验和计算机模拟对该体系进行了研究，但在高分子材料中加入纳米粒子的改性机理仍未被充分... 详细信息

与传统高分子材料相比，高分子/纳米粒子复合物因其具有更好的力学、光学、电学等性能，近年来获得了广泛的关注[1]。尽管在过去二十年间有很多实验和计算机模拟对该体系进行了研究，但在高分子材料中加入纳米粒子的改性机理仍未被充分理解，而聚苯乙烯/紧密交联聚苯乙烯纳米粒子复合物体系[2-4]是研究这种机理的理想体系之一。

关键词：纳米复合物紧密交联纳米粒子相容性粗粒化分子动力学模拟

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聚合物分子链coil-globule转变的积分温度抽样研究

聚合物分子链coil-globule转变的积分温度抽样研究

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2014年大分子体系理论、模拟与计算研讨会

作者：王伟吕中元理论化学计算国家重点实验室吉林大学理论化学研究所长春市柳条路2号130023

聚合物分子链的coil-globule 转变具有十分重要的理论与实践意义.Integrated temperingsampling (ITS)方法是高毅勤发展的一种扩展系综增强抽样方法[1]，非常适合用于分子动力学模拟.这种方法通过在作用势上增加一个扩展系综下的有偏系... 详细信息

聚合物分子链的coil-globule 转变具有十分重要的理论与实践意义.Integrated temperingsampling (ITS)方法是高毅勤发展的一种扩展系综增强抽样方法[1]，非常适合用于分子动力学模拟.这种方法通过在作用势上增加一个扩展系综下的有偏系数，从而实现增强抽样.

关键词： coil-globule转变增强抽样

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聚苯乙烯/交联聚苯乙烯纳米粒子界面性质的粗粒化分子动力学模拟

聚苯乙烯/交联聚苯乙烯纳米粒子界面性质的粗粒化分子动力学模拟

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2014年大分子体系理论、模拟与计算研讨会

作者：钱虎军陈弢吕中元理论化学计算国家重点实验室吉林大学理论化学研究所长春市柳条路2号吉林大学科技楼130021

在高分子材料中掺杂纳米粒子已成为一种实现高分子材料性能优化的常见手段。与传统高分子材料相比，高分子纳米粒子复合材料在力学、光学、电磁性能等方面都有着更加优异的表现，因此在太阳能电池、电磁材料等领域有着广泛的应用前景[1... 详细信息

在高分子材料中掺杂纳米粒子已成为一种实现高分子材料性能优化的常见手段。与传统高分子材料相比，高分子纳米粒子复合材料在力学、光学、电磁性能等方面都有着更加优异的表现，因此在太阳能电池、电磁材料等领域有着广泛的应用前景[1]。掌握此类复合体系中各种因素对材料性能的影响规律是更好地实现其性能优化和定向设计的前提，而由于此类复合体系中影响因素及实验表征手段的多样性，针对一些特定问题人们还未能达成一致性的认识。

关键词：聚苯乙烯交联纳米粒子界面性质粗粒化分子动力学模拟

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纤毛状表面材料疏水性能的计算机模拟研究

纤毛状表面材料疏水性能的计算机模拟研究

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2014年大分子体系理论、模拟与计算研讨会

作者：裴汉文刘鸿吕中元理论化学计算国家重点实验室吉林大学理论化学研究所长春市柳条路2号吉林大学科技楼130023

本文利用粗粒化分子动力学模拟方法，研究接枝链改性的平板表面的结构及疏水特性，明晰控制材料疏水性能强弱的各项物理因素以及调控手段，包括：表面的亲疏水性对液滴状态的影响，表面纤毛接枝密度、纤毛链柔性以及纤毛长度对表面疏水... 详细信息

本文利用粗粒化分子动力学模拟方法，研究接枝链改性的平板表面的结构及疏水特性，明晰控制材料疏水性能强弱的各项物理因素以及调控手段，包括：表面的亲疏水性对液滴状态的影响，表面纤毛接枝密度、纤毛链柔性以及纤毛长度对表面疏水性的影响。

关键词：纤毛状表面材料疏水性分子动力学模拟

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多分散性对环状两嵌段共聚物相行为的影响

多分散性对环状两嵌段共聚物相行为的影响

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2014年大分子体系理论、模拟与计算研讨会

作者：焦贵省钱虎军吕中元理论化学计算国家重点实验室吉林大学理论化学研究所长春市柳条路2号吉林大学科技楼130023

本文利用耗散粒子动力学方法(DPD)研究了分子量多分散性(PDI)对环状两嵌段共聚物相行为的影响。主要研究了体系中有序-有序转变点(OOT)、层状相厚度等受分子量分布的影响。与线性两嵌段共聚物相比,环状两嵌段共聚物由于没有自由链末端,... 详细信息

本文利用耗散粒子动力学方法(DPD)研究了分子量多分散性(PDI)对环状两嵌段共聚物相行为的影响。主要研究了体系中有序-有序转变点(OOT)、层状相厚度等受分子量分布的影响。与线性两嵌段共聚物相比,环状两嵌段共聚物由于没有自由链末端,体系更难发生相分离。在线性两嵌段体系中,多分散性使体系的OOT 点向多分散组分大的方向发生偏移,层状相厚度随PDI 的增加而增大,而在环状两嵌段共聚物体系中我们发现了类似的影响：OOT点发生偏移及层状相厚度随PDI 的增加而增大。但是,由于环状两嵌段共聚物的闭环结构,OOT 点的偏移幅度及层状相厚度的增加幅度与线性分子有所不同。

关键词：环状两嵌段共聚物分散性耗散粒子动力学

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NiTi过渡金属团簇的结构和芳香性的理论研究

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高等学校化学学报 2013年第2期34卷 455-461页

作者：时圣刚封继康田维全刘子忠李伟奇崔艳红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 包头师范学院化学学院包头014030

在B3PW91/6-311+G(d)计算水平上,计算并讨论了Ni4Ti2,[Ni4Ti2]2+,[Ni4Ti2]2-与Ni4Ti4,[Ni4Ti4]2+,[Ni4Ti4]2-团簇的几何结构和芳香性.在构型优化过程中得到了Ni4Ti2(D4h),[Ni4Ti2]2+(D4h),[Ni4 Ti2]2-(D4h)和Ni4 Ti4(D2h)4个稳定构型,发现当引入上下2个Ti原子后,Ni4环成为了平面正方形构型.核无关化学位移(NICS)计算结果表明,Ni4Ti2(D4h)与Ni4Ti4(D2h)的NICS值为正,而[Ni4Ti2]2+(D4h)和[Ni4Ti2]2-(D4h)的NICS值为负,且[Ni4Ti2]2-(D4h)的NICS值更负.同时还发现,由s与d轨道参与形成的反磁性环流是引起[Ni4Ti2]2+(D4h)和[Ni4Ti2]2-(D4h)具有较大芳香性的主要原因;其中Ti原子主要提供dz2与s轨道,而Ni原子主要利用其dz2与dx2-y2轨道形成正方形环,它们之间构成了球状的d轨道环流,且[Ni4Ti2]2+(D4h)和[Ni4Ti2]2-(D4h)中还有非常明显的π轨道环流.

关键词：密度泛函理论芳香性核无关化学位移 NiTi形状记忆合金

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