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在本研究中,选择特殊的功能分子,运用量子化学计算模拟来测定耦合模式,偶极距,谐振动频率等。现将本论文的主要内容介绍如下:
本研究第一部分报告了使用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法和二级Moller-Plesset微扰理论的MP2电子相关方法对气相中范德华复合物CO2…CO分子间弱相互作用的研究。此外,应用密度泛函理论(DFT)的B3LYP和B3PW91两种方法,在6-311+G*和aug-cc-pVTZ基组水平上,分别优化了CS2可能存在的非线型单重态和三重态构型.
本研究第二部分是在DFT的B3LYP/6-311++G**理论水平上,计算了孤立的丙氨酸势能面上的六个最低点构象的精确几何、转动常数和振动频率。选择了6-311++G**基组。计算得到的稳定耦合模式验证了实验测量得到的两个构象,此外转动常数也与实验结果极其吻合。分子内氢键是影响气相中丙氨酸构象稳定性的主要因素,本工作对分子内氢键稳定效应次序也进行了讨论。
本研究的第三部分报告了在B3LYP/6-311++G**水平对气相中碱金属阳离子和丙氨酸弱耦合作用机制的研究结果。结果表明Ala-M+(M=Li,Na,K)复合物与金属离子的结合强度随着金属离子大小的变化而有所改变。对于双齿螯合的电荷溶剂化复合物最稳定构象,碱金属阳离子Li/Na是与羰基氧和氮双配合,而对K+则是与羧基氧双配位。在所有计算中,碱金属阳离子比丙氨酸两性离子的能量高5~14kJ/mol。
最后,碱金属阳离子Li和水与丙氨酸两性离子(AlaZW)的耦合模式也在B3LYP/6-311++G**水平进行了研究。计算显示静电相互作用对稳定盐桥结构是极其重要的。此外,计算也表明额外的单个水分子对AlaZW的结构并没有显著的效应,而水合锂离子中水与丙氨酸两性离子形成的一个氢键导致复合物稳定性的提高。