量子化学计算

摘要： 对于咪唑喹啉衍生物(IQDs)与小牛胸腺脱氧核糖核酸(CT-DNA)的相互作用机理,采用荧光光谱法、黏度法、热变性研究和琼脂糖凝胶电泳法等实验技术进行研究。实验结果显示,咪唑喹啉衍生物Ⅰ以嵌插模式与CT-DNA作用,衍生物Ⅱ以沟槽模式与CT-DNA作用,且衍生物Ⅰ与CT-DNA的作用强于衍生物Ⅱ,而衍生物Ⅲ几乎不与CT-DNA发生作用。利用Gaussian 98量子化学程序包构建并优化3种衍生物分子模型,在HF/6-31G基组水平上进行计算,量子化学理论计算结果表明大环C9位上的取代基对结合模式和强度起着关键作用,与实验结果一致。

摘要： 作为重要的化石能源,褐煤资源潜力巨大、分布广泛但综合利用率低。研究褐煤的分子结构模型,有助于预测褐煤在热解、液化和气化过程中的化学反应机理及反应路径,进而提高褐煤的综合应用水平。以云南峨山褐煤为研究对象,利用傅里叶变换红外光谱、^(13)C核磁共振波谱及X射线光电子能谱等分析测试方法,获取了峨山褐煤的含碳、含氧及含氮结构参数。在此基础上,借助Gaussian 09计算平台,采用量子化学建模的方法构建并优化了峨山褐煤的分子结构模型。研究结果表明:峨山褐煤的芳碳率为39.20%,芳香碳结构主要为苯和萘,且芳香桥头碳与周边碳的比值χ_(b)为0.07;脂碳率为49.51%,脂肪碳结构主要为亚甲基,季碳和氧接脂碳;氧原子主要存在于羟基、醚氧、羰基和羧基结构中;含氮结构则以吡啶为主。基于元素分析、^(13)C核磁共振波谱分析,又经过热重实验消除褐煤中残余水分的影响后,计算出峨山褐煤的分子式为C_(153)H_(137)O_(35)N_(2)。依据分子式及分析结果计算出峨山褐煤的结构单元含量并构建出其初始结构模型,采用半经验法PM3基组及密度泛函理论M06-2X/3-21G基组对初始分子构型进行优化。优化后的分子模型具有明显的三维立体特征,芳香环之间较为分散且在空间中排列不规则,芳香簇主要通过亚甲基、醚氧基、羰基、酯基和脂肪环连接,含氧官能团主要分布在分子边缘,脂肪族侧链较多。对优化后的分子模型进行振动频率计算进而获得了分子模型的模拟红外光谱,其与实验红外谱图吻合度良好,证明了峨山褐煤分子结构模型的准确性、合理性。分子结构模型的构建有利于直观地了解峨山褐煤的分子结构特征,从而有助于从微观分子角度研究峨山褐煤的宏观性质。同时,峨山褐煤分子结构模型可为其在热解、液化和气化等领域研究中提供理论指导。

摘要： 水飞蓟素是水飞蓟种子提取出的黄酮类生物活性成分,具有保肝利胆等多种药理功能,其中水飞蓟宾活性及含量最高,本研究利用天然低共熔溶剂(Natural Deep Eutectic Solvent,NADES),对水飞蓟宾的高效提取工艺与机理进行研究。以粉碎脱脂后的水飞蓟种壳粉为原料,用初步筛选所得较优NADES,即:氯化胆碱+1,4-丁二醇进行提取,HPLC法测定水飞蓟宾含量,在单因素实验基础上,采用响应面法对该NADES提取水飞蓟宾工艺进行优化。结果表明:料液比1:20 g/mL,提取温度77.0°C、时间5.6 h,模型预测水飞蓟宾得率可达4.29%,与实验值4.30%基本一致。基于片段活度系数类导体屏蔽模型(Conductor-like Screening Model for Segment Activity Coefficient,COSMO-SAC),分别对水飞蓟宾和溶剂分子(NADES与传统溶剂乙醇)进行结构与能量优化,通过量子化学计算,得到水飞蓟宾在两种溶剂中的无限稀释活度系数的对数分别为-6.922和-6.043,分子间相互作用能分别为-51.62和-25.47 kJ/mol,以探讨不同溶剂提取水飞蓟宾效果差异机理。

摘要： 天然气水合物是一种特殊的笼状化合物,水合物中的客体分子不同,主客体间的相互作用存在差异。为了分析烃类水合物中主客体间相互作用的特征,利用量子化学方法,对乙烷、乙烯、乙炔这3种客体分子占据Ⅰ型水合物T笼时的结构、相互作用能及C—C键伸缩振动频率进行研究,讨论了客体分子在水笼中的赋存形态,揭示了主客体间的相互作用机制。结果表明:客体分子占据T笼后,与占据前相比,T笼会发生微小的膨胀或收缩,客体分子的原子间距减小;通过能量分析,发现主客体间相互作用能(ΔE_(host-guest))的大小顺序为:ΔE_(T笼)-乙烯<ΔE_(T笼)-乙烷<ΔE_(T笼-乙炔),色散矫正的加入使主客体间的相互作用能增大;能量分解结果显示C原子的杂化方式对水合物的主客体间相互作用影响较大,随着客体分子中C原子的杂化方式由sp^(3)→sp^(2)→sp杂化,客体分子与水笼间的相互作用中静电作用先略微减弱、然后增强,色散作用逐渐减弱;与未占据T笼相比,乙烷分子占据T笼后C—C键伸缩振动频率增加了6.79 cm^(-1),乙烯和乙炔分子占据T笼后C—C键伸缩振动频率分别减小了5.86 cm^(-1)和15.87 cm^(-1)。

摘要： 以甘薯中含有的槲皮素、木犀草素、杨梅素和鼠李柠檬素4种黄酮类分子作为研究对象,使用密度泛函方法计算得出4种分子的结构参数、分子前线轨道分布(HOMO&LUMO)、能隙△E等理论参数,分析了四种甘薯黄酮类化合物清除自由基的活性,同时实测4种化合物对DPPH自由基的清除活性。通过数据分析初步判断出这4种黄酮类化合物抗氧化活性的大小顺序为:杨梅素>槲皮素>木犀草素>鼠李柠檬素,而实际测得的抗氧化活性顺序为槲皮素杨梅素木犀草素鼠李柠檬素。这是因为槲皮素分子构型为平面构型,有利于抗氧化清除自由基反应时形成稳定的自由基中间体。

摘要： 以电镀废水中金属污染物离子的吸附为例,展示了如何在硕士研究生课程“环境纳米技术”中引入量子化学计算的知识,介绍其在材料筛选及吸附作用机理研究中的具体实践。通过金属离子Cr^(3+)、Cu^(2+)、Ni^(2+)、Zn^(2+)与配位剂CN^(−)离子在石墨烯及改性石墨烯表面吸附的教学实例,说明了吸附材料的前线分子轨道会影响吸附效果。Cu^(2+)与Cu^(+)以及Fe^(3+)与Fe^(2+)两组离子的吸附行为表明高价金属离子在碳材料表面具有更高的吸附能,这为筛选适宜碳材料进行单一离子选择性吸附提供了理论指导。将量子化学计算引入研究生课堂教学环节有助于提升学生的创新思维与创新能力,学会运用计算化学手段高效地设计实验,筛选适合于具体应用的功能材料,并更直观地开展机理研究。

摘要： 为明确加温对萤石浮选特性的影响,利用量子化学及分子动力学计算模拟研究了加温条件下萤石表面钙质点的溶出行为及加温对萤石浮选行为的影响,通过纯矿物浮选试验,钙离子溶出量、油酸根吸附量及萤石表面原子丰度的测定进一步分析了加温影响萤石浮选特性的原因。结果表明:①油酸根在萤石表面吸附的主要位点是钙质点,且吸附作用的方式是化学吸附;在常温条件下,该吸附作用稳定,吸附的油酸根不会由于萤石表面原子弛豫产生的位移轻易进入液相环境中。②温度升高会促进萤石表面钙质点的溶出,温度越高,钙质点的溶出量也越大;随着钙质点的不断溶出,在萤石表面钙质点吸附的油酸根也将出现脱附现象,因而加温对于油酸根在萤石表面的直接吸附起负效应,最终导致萤石浮选回收率下降。

摘要： 量子化学计算是近年来发展较快的化学研究领域之一。本文以高中有机化学中化合物的立体结构和化学性质为例,运用量子化学计算辅助教学的方法,实现高中有机化学的可视化教学,探讨量子化学计算在高中有机化学教学中的应用。量子化学计算在高中有机化学教学中的使用有助于学生了解分子结构和理解化学性质,丰富课堂教学的形式,增强课堂教学的生动性,激发学生的学习兴趣。

摘要： 为研究交联聚乙烯(XLPE)电缆老化特性并探究影响材料介电性能的微观因素,对不同老化状态的XLPE电缆进行等温松弛电流与局部放电测试。构建纯聚乙烯分子P;、含羟基的老化聚乙烯分子P;以及进一步热氧老化的含羧基聚乙烯分子P;模型,并基于不同老化状态的聚乙烯分子开展量子化学计算。结果表明:随着老化时间的增加,去极化电流时间常数、老化因子A增大,且绝缘介质中的陷阱数量与能级深度增加,同时,老化电缆中出现幅值更大且数量更多的局部放电。聚乙烯分子链中因热氧老化所产生的碳氧基团是造成材料中陷阱数量增多与能级深度增加的重要原因,且官能团的种类会直接影响陷阱能级分布。在电场作用下,老化的聚乙烯分子链稳定性更差、偶极矩更大、电荷转移更为明显,造成老化电缆绝缘中的电荷更易入陷而聚集,从而造成局部电场集中,提升了电缆中的局部放电水平。

摘要： Ca_(3)Co_(4)O_(9)是近年来公认的适合在恶劣环境下应用的热电材料,但低功率因子限制了其在热电转换方面的表现。为探究Ca位双掺杂Ag-Yb是否可进一步改进Ca_(3)Co_(4)O_(9)的性能,建立了Ca_(3)Co_(4)O_(9)体系、Ca位的单掺杂Ag、Yb体系以及双掺杂Ag-Yb体系的理论模型,基于量子化学计算并分析了单、双掺杂体系的马利肯键布居、态密度和载流子相对质量,从微观特征变化探究掺杂对功率因子的影响。结果表明:双掺杂Ag-Yb体系整体布居数较单掺杂体系降低更多;双掺杂Ag-Yb后,费米能级处态密度值显著增加,价带顶部上移,带隙减小,体系赝能隙减小;双掺杂体系的载流子相对质量大幅增加。

摘要： 在经典的Urey模型的基础上，考虑了其他超低温条件下显著影响同位素分馏的效应，如非简谐振动，核自旋及非B-O近似下的电子能级差等，从而提出了一套计算在超低温下气态分子体系同位素平衡分馏系数的方法。结合量子化学计算的方法，计算了H，C，N，O和S元素的常见气体分子在50-300K内的同位素平衡分馏系数。结果发现，在超低温下，分子振动的差异是造成分馏的最主要因素，其次为分子转动。而对于涉及H/D的体系，即使是在常温300K条件下，除振动和转动外，绝热校正对分馏也有着十分显著的贡献。

摘要： 采用量子化学计算方法,在B3LYP/6-311+G(3df)和CBS-QB3水平上,对磺酰类叠氮化合物RSO2N3(R=F,Cl,CH3,CF3,Ph)的分解反应机理进行了理论计算.研究表明:RSO2N3经过分步反应生成单重态氮烯RSO2N,而不是经过协同反应生成RNSO2.单重态RSO2N的热稳定性表现出明显的取代基效应:单重态FSO2N系间窜越到热稳定的基态三重态;单重态CISO2N同样会系间窜越到基态三重态,但其三重态极不稳定而发生协同分解(109kJ·mol-1CBS-QB3)生成ClN和SO2;对于烷基取代的RSO2N(R=CH3,CF3)而言,因为C—S键裂解能(＜151kJ·mol-1)相对较低,其直接分解生成自由基R和O2SN,未发生分子内Curtius重排反应生成RNSO2;而苯基取代的PhSO2N,则在系间窜越的基础上,发生分子内Curtius重排反应生成PhNSO2.上述理论计算结果很好的解释了近期实验上所报道的关于RSO2N3的分解反应.

摘要： 硝基胍类含能化合物是当前钝感含能材料研究的方向之一.本论文设计了6种含有硝基胍基团的含能化合物,它们是2-硝亚胺基-5-硝基-六氢化-1,3,5-三嗪;1,5-二硝基-2-硝亚胺基-六氢化-1,3,5-三嗪;3,7-二硝亚胺基-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷;3,7-二硝亚胺基-2,6-二硝基-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷;4,8-二硝基八氢化二咪唑[4,5-b:4’,5’-e]吡嗪-2,6-(1H,3H)-N,N’-二亚硝胺;以及1,4,5,8-四硝基八氢化二咪唑[4,5-b:4’,5’-e]吡嗪-2,6-(1H,3H)-N,N’-二亚硝胺.论文对六种含硝基胍或二硝基胍基团类的含能材料进行量子化学计算,运用密度泛函理论(DFT),在B3LPY/6-31g++(d,p)水平下优化几何构型,在此基础上计算了该类高能量密度材料的密度、爆轰性能.并利用表面静电势的数据估算了这些高能化合物的感度,进而筛选出数种性能相对优异的含能硝基胍类化合物,为该类含能材料的合成与与应用提供了理论依据.

摘要： 主要通过Chem3D和GaussView 03软件对聚天冬氨酸(PASP)和聚环氧琥珀酸(PESA)这两种绿色水处理剂分子进行量子化学计算,通过对其分子结构的分析,初步探讨其缓蚀阻垢机理.量子化学计算表明,PASP和PESA都是柔性分子,不仅对碳酸钙垢有很好的抑制作用,对硫酸盐水垢也起到很好的抑制作用,属于广谱性阻垢剂.亚胺基基团和羧基基团是阻垢基团,其在静电作用下吸附在碳酸钙晶面,通过诱导晶格畸变而阻垢,在有机分子中引入亚胺基和羧基,可以提高分子的阻垢性能.PESA和PASP的EHOMO数值较大,易参与亲核反应,与金属表面的空d轨道形成配位键,增强其缓蚀性能,属于供电子型阴极缓蚀剂.在缓蚀阻垢剂分子设计时,如果能引入亚胺基或者羧基的同时,使其亲核反应能力增强,则能显著提高分子的缓蚀阻垢性能.

摘要： 大量研究表明,羰基叠氮化合物RC(O)N3的光分解可以生成羰基氮烯中间体RC(O)N,而热分解则定量生成Curtius重排产物异氰酸酯RNCO.于是,普遍认为:通过热分解几乎不可能生成RC(O)N.在本文中,基于取代基效应,我们首先通过理论量子化学计算,在B3LYP/6-311+G(3df)和CBS-QB3的水平上,对具有强吸电子特性的氟取代羰基叠氮FC(O)N3的分解反应势能面做了研究.结果表明:FC(O)N3的分解以分步反应进行;分步反应生成FC(O)N所需的能量比协同反应生成FNCO要低29kJ·mol-1(CBSQB3);生成的三重态氮烯FC(O)N很稳定,不会发生Curtius重排.为验证理论计算结果,我们利用真空闪光热分解接合基质隔离,对FC(O)N3的热分解进行了研究,证实FC(O)N3热分解可以生成产率为49％的氮烯FC(O)N,这也是到目前为止所发现的唯一一个通过热分解产生稳定的羰基氮烯的例子.

摘要： 四氨杂卟啉作为一类绿色高效的污染物降解光催化剂,引起人们的广泛关注。实验研究表明,在260nm的弱紫外光照下,戊氧基苯-三-1,4-二噻英四氨杂铁卟啉(FePz(dtn)3PO)具有较强的降解能力。根据电子顺磁共振检测结果,发现有羟基自由基(·OH)存在。因此,我们利用量子化学计算,对FePz(dtn)3PO的紫外吸收,以及催化过程中·OH活性中间体的生成机理进行了模拟研究。结果表明：(1)与其他金属卟啉化合物类似,FePz(dtn)3PO的UV-vis光谱具有O带(630nm)和B带(322nm)特征吸收。我们对其特征激发态进行电子结构计算,发现两个O带跃迁和B带跃迁都具有噻英/苯→卟啉中心的电荷转移特征。

摘要： 本文将3 种含氧有机物（山梨醇、葡萄糖和抗坏血酸）分别与十二烷基苯磺酸钠(SDBS)进行复配，利用线性极化、动电位扫描和电化学阻抗谱技术,在含 3.5% NaCl 饱和 Ca(OH)2 溶液中对复配缓蚀剂的性能进行了研究, 结合量子化学计算分析了复合物对钢筋的缓蚀协同机理。结果表明, 碱性氯离子溶液中3 种含氧化合物对钢筋的缓蚀性能按山梨醇＜葡萄糖＜抗坏血酸顺序递增，当它们与SDBS 以不同比例复配时均表现出良好的缓蚀协同效应，这种缓蚀协同作用与化合物作为路易斯碱的硬度相关，即当软硬酸碱的配比适当时，可获得较好的缓蚀效果。其中，以抗坏血酸与SDBS 间协同效应最好。

摘要： 借助量子化学计算方法，对最简单的糖分子-乙醇醛的稳定结构及振动光谱参数进行了研究．以分子结构敏感的振动生色团为结构探针，预测溶液中乙醇醛特征基团的振动参数，进而表征分子结构特性．研究表明，乙醇醛的羰基与水分子之间存在较强的氢键作用，C=()振动频率在水溶液环境下发生显著红移．且红移程度随着水分子的增加而增强．rn 当氢键距离增大时，振动频率所受到的影响逐渐减小最终趋于稳定．借助光谱手段，在化学键水平上研究分子的稳定结构及其所处的微环境，为揭示分子结构特性、表征溶液中溶质-溶剂相互作用提供了一定的科学依据．

摘要： 采用量子化学密度泛函理论中的B3LYP方法研究了Pb与BrO、Br2和HBr的反应机理,经过优化计算得到反应物、生成物、中间体和过渡态的几何模型.应用经典过渡态理论,计算出298K～1800K温度区间内3个反应的反应速率、指前因子和活化能等动力学参数,并对3个反应不同温度下反应速率的变化趋向进行对比分析.计算结果表明:3个反应的反应速率均随温度的升高而变大,低于1000K时相对温度高于1000K时的趋向非常明显.相对于Pb与BrO和HBr的反应,Pb与Bh反应的活化能较低,且反应速率保持在较高的水平.说明Br2对于燃煤烟气中Pb污染物的脱除有显著效果.

摘要： 采用量子化学密度泛函理论中的B3LYP方法研究了Pb与BrO、Br2和HBr的反应机理,经过优化计算得到反应物、生成物、中间体和过渡态的几何模型.应用经典过渡态理论,计算出298K～1800K温度区间内3个反应的反应速率、指前因子和活化能等动力学参数,并对3个反应不同温度下反应速率的变化趋向进行对比分析.计算结果表明:3个反应的反应速率均随温度的升高而变大,低于1000K时相对温度高于1000K时的趋向非常明显.相对于Pb与BrO和HBr的反应,Pb与Bh反应的活化能较低,且反应速率保持在较高的水平.说明Br2对于燃煤烟气中Pb污染物的脱除有显著效果.

摘要： 本公开的多个方面描述了一种方法，包括：预测第一组ansatz项以及与第一组ansatz项相关联的多个第一幅度；基于第一组ansatz项和多个第一幅度最小化系统的能量；使用一个或多个ansatz波函数计算扰动校正；判断系统的能量是否收敛；以及响应于确定系统的能量不收敛，预测第二组ansatz项以及与第二组ansatz项相关联的多个第二幅度。

摘要： 本发明公开了一种量子化学模拟的分子能量计算方法及装置，方法包括：接收并响应用户针对参数配置标识的触发操作，显示参数配置标识对应的参数配置界面，参数配置界面展示有用于计算分子模型的基态能量的参数配置模块；接收并响应针对参数配置模块的参数配置操作，配置所述参数配置模块中参数配置操作对应的参数，并以预设形式显示配置完成的参数；接收并响应针对目标分子模型的能量计算操作，根据当前参数配置界面中所配置的各个参数，计算目标分子模型对应的基态能量。利用本发明实施例，能够为量子化学模拟计算的实现提供支持，将有技术关联的参数集中显示，配置简单，节约时间，降低用户的专业性要求，实用性较强。

摘要： 本发明公开了一种提示量子化学模拟计算进度的方法和电子设备及存储介质，其中，提示量子化学模拟计算进度的方法包括：获取量子化学模拟计算过程中记录的日志文件；解析所述日志文件的文件内容，以获得量子化学模拟计算进度信息；根据所述量子化学模拟计算进度信息提示待计算分子模型组中每个分子模型的计算进度。本发明的提示量子化学模拟计算进度的方法和电子设备，可以提示每个分子模型的进度，从而，可以及时了解待计算分子模型组中每个分子模型的迭代收敛情况，为使用者的工作安排提供参考，提高了工作效率。

摘要： 本发明公开了一种恢复量子化学模型计算的方法和电子设备及存储介质，其中，该方法包括：获取量子化学模型计算过程中记录的第一日志文件；解析所述第一日志文件，以获得上一次计算分子模型的参考索引值；遍历待计算分子模型组并记录遍历到的当前计算分子模型的索引值，其中，所述当前计算分子模型的索引值小于所述参考索引值，则获取对应所述当前计算分子模型的上一次计算参数，根据所述当前计算分子模型的上一次计算参数对当前计算分子模型进行计算。本发明的方法和设备，可以复用在先计算资源，提高了计算资源的利用率，节省计算时间。

摘要： 本发明公开了一种新型量子化学模拟的方法和计算机系统，包括以下步骤：a.首先对计算机的准备和内部系统的调整；b.待步骤a完成后再采用简单分子轨道法；c.待步骤b完成后，再进行Xa方法的使用；d.待步骤c完成后，再借由Xa方法进行量子化学模拟，通过采用分立变分Xa法和原于线性组台Xa法，在理论上确保了严格性和计算结果的精确性，可靠性，从小分子体系到大分子体系，从静态性质到动态性质，克服了白治场多重散射Xa法的某些缺点，并且提高了计算的精确度，便于推广使用。

摘要： 本发明公开了一种基于量子化学计算目标体系能量的方法、装置及介质，方法包括：获取待求解目标体系的试验态，并测量试验态的平均能量期望，判断平均能量期望是否满足目标体系能量的计算终止条件，其中，计算终止条件为当前平均能量期望与前次测量后的平均能量期望的差值符合精度，若是，则将当前平均能量期望作为待求解目标体系的能量，否则，更新试验态，测量更新后的当前试验态的平均能量期望，继续执行判断平均能量期望是否满足目标体系能量的计算终止条件的步骤，直至获取满足终止条件的待求解目标体系的能量，它能够为量子化学模拟计算目标体系能量的实现提供支持，提高计算速度和计算精度，促进量子化学模拟应用的进一步发展。

摘要： 本发明公开了一种可计算多种类全/多氟烷基类化合物气相羟基自由基反应速率常数的量子化学方法。利用已知PFASs的最稳定构型，通过应用所构建的量子化学计算方法，即可直接获得PFASs的气相kOH值。量子化学方法构建过程如下：收集15个已知kOH的PFASs稳定构型，利用密度泛函理论寻找PFASs与·OH的反应路径并进行后续结构优化，采用不同DFT方法计算单点能，计算热力学参数和kOH。不同计算方法的结果与实验值进行线性拟合，筛选最优方法。本发明发展的量子化学计算方法，能够准确、高效计算未知PFASs的kOH，为PFASs大气持久性评估提供必要的工具，具有十分重要的意义。

摘要： 本发明公开一种基于高水平量子化学计算方法结合实验确定乙烯基乙醚臭氧化单分子反应产物的方法。该方法利用第一性原理密度泛函理论结合从头算理论，加之反应动力学模拟，从理论方面证明了特定产物的存在，并利用模拟结果指导实验条件设置，之后再结合比对三种不同高水平量子化学计算方法下理论电离能和实验信号测定电离能，从而确定产物的存在，从而完善物质臭氧化反应的产物鉴定方法。本发明使用高水平量子化学计算，动力学模拟先验证反应可行性，并利用模拟结果指导重要实验条件‑反应时间的设置，节约了成本，避免了药品，仪器能源的浪费，符合绿色化学理念。

摘要： 本发明涉及一种采用高水平量子化学计算对均三甲苯的大气氧化降解路径的验证方法。验证方法包含以下步骤：1.使用高水平量子化学计算获得均三甲苯的大气氧化降解路径的过渡态2.通过过渡态能垒预测均三甲苯的大气氧化降解路径；3.通过量子化学计算获得预测路径中产物的电离能；4.通过光电离质谱验证计算数据。本发明解决了均三甲苯大气氧化过程中不稳定产物和自由基难以检测的问题，通过高水平量子化学计算实现了对均三甲苯大气氧化过程中不稳定产物的自由基的预测，并通过实验验证了计算的正确性。本发明通过高水平量子化学计算可以很好预测均三甲苯的大气氧化路径，解决了均三甲苯的大气氧化过程重现性差的问题。

摘要： 本发明公开了量子化学计算对环状有机物反应活性和致癌性的预测方法，根据IARC数据库中几种有机化合物的分子结构，首先对各种结构进行能量和结构的优化，在此基础上进行不同电子态的能量和波函数计算，通过对比得到的参数，建立环状有机物反应活性的量化指标预测和致癌性的预测。本发明基于概念密度泛函理论(CDFT)的波函数分析，通过计算化合物的全局指数、实空间函数和原子指数等量子化学参数作为预测描述符，结合IARC数据库进行分类，筛选出5种最优描述符。该模型应用域明确，具有良好的稳健性和预测能力。本发明中的预测方法能够准确、高效地完成化合物毒性及致癌性的预测，为有机化合物健康危害评价提供有效方法。