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C_2H与HO_2双自由基反应的密度泛函理论研究

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高等学校化学学报 2005年第4期26卷 697-701页

作者：白洪涛黄旭日于健康李吉来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

应用量子化学从头算和密度泛函理论(DFT)对C2H与HO2双自由基的单重态反应进行了研究.在UB3LYP/6-311G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.在CCSD(T)/6-311G水平上计算了各物种的单点能,并对总能量... 详细信息

应用量子化学从头算和密度泛函理论(DFT)对C2H与HO2双自由基的单重态反应进行了研究.在UB3LYP/6-311G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.在CCSD(T)/6-311G水平上计算了各物种的单点能,并对总能量进行了零点能校正.研究结果表明,反应物中自由基C2H的边端C进攻自由基HO2的边端O是主要的进攻方式.首先形成了中间体1(HCCOOH),由此经过不同的反应通道可以得到主要产物P1,次要产物P2,P3和P5.生成P1的反应热为-814.40kJ/mol.自由基C2H的中间C进攻自由基HO2的边端O是次要的进攻方式,可以得到产物P4和P6.根据势能面分析,所有反应均是放热反应.

关键词：从头算密度泛函理论 C2H+HO2双自由基反应通道

金属Ir_4 Cluster催化丙烯加氢反应势能面的密度泛函理论研究

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高等学校化学学报 2006年第12期27卷 2372-2375页

作者：耿彩云李吉来孙广领黄旭日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 胜利工程设计咨询有限责任公司东营257026

用密度泛函理论(DFT)对金属Ir4cluster催化丙烯Propene加氢反应的反应机理进行了理论研究.在B3LYP理论水平下优化了反应通道上反应物、中间体、过渡态和产物各驻点物种的几何构型,构建了该反应的基态势能面.计算结果表明,Ir4cluster催... 详细信息

用密度泛函理论(DFT)对金属Ir4cluster催化丙烯Propene加氢反应的反应机理进行了理论研究.在B3LYP理论水平下优化了反应通道上反应物、中间体、过渡态和产物各驻点物种的几何构型,构建了该反应的基态势能面.计算结果表明,Ir4cluster催化丙烯加氢反应,主要通过3条反应通道(c,d和e)进行.主反应通道c是H1原子先经过中间体1加成到丙烯的边端C上形成中间体3,然后H2原子经过渡态TS3—5,中间体5和过渡态TS5-P加成到中间C上生成产物P.c通道无论从动力学角度还是热力学角度都是最有利的;反应通道d和e中的最高势垒和通道c上的相比差别不大,具有一定的竞争性,是次通道.

关键词：密度泛函理论(DFT) 反应通道 Ir4 cluster 丙烯

金属碳、卡宾阳离子[M—X]^+(M=Au,Ag,Cu;X=C,CH2)与甲烷反应机制研究

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高等学校化学学报 2017年第8期38卷 1406-1414页

作者：孙小丽孟令敏金明星李吉来吉林大学理论化学研究所长春130023 长春迪瑞医疗科技股份有限公司长春130103 吉林大学原子与分子物理研究所长春130012

在CCSD(T)-REL//B2GP-PLYP水平下构建[Au(CH_2)]^+与甲烷反应的可靠反应势能面,分析了C—H键活化过程中的几何结构变化情况;对反应IRC路径上关键点进行自然键轨道(NBO)电荷和分子轨道分析,从理论上推定该氢转移过程属于氢负离子(H^-)转... 详细信息

在CCSD(T)-REL//B2GP-PLYP水平下构建[Au(CH_2)]^+与甲烷反应的可靠反应势能面,分析了C—H键活化过程中的几何结构变化情况;对反应IRC路径上关键点进行自然键轨道(NBO)电荷和分子轨道分析,从理论上推定该氢转移过程属于氢负离子(H^-)转移.对[M—X]+(M=Au,Ag,Cu;X=C,CH_2)与甲烷反应进行对比,分析了甲烷作为氢供体反应过程的内在影响因素.M—X键能和反应活性中心C上直接参与反应的低能轨道对反应活性均起重要作用,两者协同调控微观反应机制.

关键词： C—H键活化卡宾阳离子质子转移氢原子转移氢负离子转移

MH^+(M=Fe,Co,Ni)催化二氧化碳的氢化反应

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高等学校化学学报 2016年第3期37卷 534-538页

作者：张英男李吉来黄旭日吉林大学理论化学研究所长春130023

在密度泛函理论的B3LYP水平下计算了MH^+(M=Fe,Co,Ni)催化二氧化碳的氢化反应.研究表明,氢转移至C上要比转移至O上容易得多.探讨不同泛函方法对反应的影响,从CCSD(T)的计算结果可见,与Co H^+和Ni H^+相比,Fe H^+对H转移至C上的活性较高... 详细信息

在密度泛函理论的B3LYP水平下计算了MH^+(M=Fe,Co,Ni)催化二氧化碳的氢化反应.研究表明,氢转移至C上要比转移至O上容易得多.探讨不同泛函方法对反应的影响,从CCSD(T)的计算结果可见,与Co H^+和Ni H^+相比,Fe H^+对H转移至C上的活性较高.电子结构分析表明,反应过程中氢转移为氢负离子转移.

关键词： MH^+ 二氧化碳氢化密度泛函理论

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

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