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本文主要用密度泛函理论(DFT)的一种可靠方法B3LYP对大气化学中的3个重要反应用振动模式分析来研究它们的反应机理,并对振动频率与能垒之间的定量关系作了一定的探索。 全文共8章。第一章概述了电子转移反应的理论方法背景和本文的主要工作;第二章介绍了键断裂电子转移反应的基本理论和发展现状;第三章是关于量子化学理论计算方法的部分,介绍了从头(ab initio)计算和密度泛函理论;第四章分3节分别介绍了红外光谱的谐振子模型、简正振动类型和频率特征。 在这些基本理论的基础上,对3个多通道自由基键断裂电子转移反应的机理进行振动模式分析,阐明频率与构型和能量之间的关系。第五章研究了CH3O和CO反应体系,得到此反应体系的两个最低能量反应途径,即CH3O+CO先结合成中间体顺式或反式IM1,在经过TS4或TS3→IM2→TS6生成产物CH3+CO2。第六章用振动模式分析揭示了O(3P)和CHFCl反应体系的主要产物是Cl+CHFO和HCl+FCO 第七章根据开壳层体系O(3P)和CHFCl的反应机理,研究了联系中间体(IM)和过渡态(TS)的能垒与振动频率之间的关系。在绝热反 叫宁帅地人”川if)]‘j:: hi沦义亡过程巾,假设从中间体到过渡态是一个活化过程;在反应中能量并没有散射到周围介质中去,而是在物种的势能和动能之间(表现为基团的振动)相互转化,从而得到了与实验值很好吻合的结果c 第八章讨论了甲基氰(也称乙辗,*汁*州 与氢原子的反应机理,找到了所有可能发生的反应通道。 在进行振动模式分析的过程中发现,过渡态的唯一虚频总是与被拉长的、即将断裂或新形成的键有关。一个物种的结构友生了变化,其频率和相应的振动模式也发生了变化,两者之间有必然联系,所以用振动模式来阐明反应机理是合理的。随着一个键被削弱,其振动频率也向低频区移动,即发生红移Z 同时,一个键被力叫虽而生成产物,它的振动频率也相应的蓝移到频率较高的红外光谱区。