應(yīng)用范例一：

軟晶體被定義為具有高度有序結(jié)構(gòu)的柔性分子固體，在基于外部觸發(fā)和環(huán)境的分子傳感材料中引起了人們的關(guān)注。本研究展示了綠色發(fā)光 Tb(III) 和黃色發(fā)光 Dy(III) 配位中心的軟晶體共聚制備發(fā)光導(dǎo)電聚合物，即光子分子鏈，具有顯著的長(zhǎng)程能量遷移。

高斯軟件的作用：
使用Gaussian軟件進(jìn)行幾何優(yōu)化,并基于密度泛函理論計(jì)算Dy(III)-Tb(III)雙核配合物和Dy(III)-Tb(III)配位聚合物中激發(fā)態(tài)的能量。

參考文獻(xiàn)：
Preparation of photonic molecular trains via soft-crystal polymerization of lanthanide complexes. Pedro Paulo Ferreira da Rosa, et al. Nat. Commun., 2022, 13: 3660.

應(yīng)用范例二：

DFT預(yù)測(cè)锍中間體E / Z選擇性引導(dǎo)的酰胺直接對(duì)映選擇性α-氨基化。

高斯軟件的作用：
使用對(duì)映體純亞磺酰胺對(duì)酰胺進(jìn)行直接胺化。它涉及關(guān)鍵锍中間體的[2,3]-σ重排。進(jìn)一步展示了量子化學(xué)計(jì)算，如何能夠預(yù)測(cè)洞察這種氨基-乙烯氧基-锍物種的關(guān)鍵E/Z選擇性。使用PBE0-D3（BJ）-SMD（CH2Cl2）/def2-TZVP//PBE0-D3（BJ）-SMD（CH2Cl2）/def2-SVP水平的量子化學(xué)計(jì)算得到吉布斯自由能反應(yīng)路徑。量子化學(xué)計(jì)算使我們更深入地了解了高效的[1,4]-手性轉(zhuǎn)移途徑。

參考文獻(xiàn)：
Direct enantioselective α-amination of amides guided by DFT prediction of E/Z selectivity in a sulfonium intermediate. Minghao Feng, et al. Chem, 2023, 9(6): 1538-1548.

應(yīng)用范例三：

用于電化學(xué)二氧化碳捕獲的氧化還原可調(diào)路易斯堿。

高斯軟件的作用：
作者使用Gaussian 16軟件計(jì)算了氧化還原和CO₂絡(luò)合/解離步驟的電勢(shì)和CO₂結(jié)合能，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較。通過(guò)這些計(jì)算，研究人員可以了解每個(gè)步驟的穩(wěn)定性和熱力學(xué)特性，以及不同步驟之間的關(guān)系。此外，DFT還用于解釋實(shí)驗(yàn)中觀察到的電化學(xué)現(xiàn)象，如CO₂對(duì)還原電位的影響以及第二次電子轉(zhuǎn)移的陽(yáng)極偏移現(xiàn)象。通過(guò)這些計(jì)算，研究人員可以更好地理解碳捕獲和釋放的機(jī)制，并為設(shè)計(jì)能源高效的碳捕獲和釋放過(guò)程提供指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)：
Redox-tunable Lewis bases for electrochemical carbon dioxide capture. Xing Li, et al. Nature Energy, 2022, 7(11): 1065-1075.

應(yīng)用范例四：

電子不足的丁烯內(nèi)酯：自由基聚合中丙烯酸酯和馬來(lái)酸酐之間的缺失環(huán)節(jié)。

高斯軟件的作用：
在本文中，DFT計(jì)算（Gaussian 16）為這篇文章提供了關(guān)鍵的理論支持和計(jì)算數(shù)據(jù)，幫助揭示了電子不足的丁烯內(nèi)酯單體在自由基聚合中的重要作用。通過(guò)計(jì)算一系列單體的HOMO和LUMO能量，以及自由基引發(fā)反應(yīng)的自由能，作者得出了一系列關(guān)鍵結(jié)論。首先，電子不足的丁烯內(nèi)酯單體在自由基聚合中具有較高的反應(yīng)活性和較強(qiáng)的親核性。其次，單體的HOMO和LUMO能量可以用來(lái)預(yù)測(cè)單體的反應(yīng)活性和親核性。此外，不同單體之間的反應(yīng)活性和親核性存在差異，且這些差異可以解釋不同單體在聚合反應(yīng)中的反應(yīng)速率和產(chǎn)物分布。最后，在自由基聚合反應(yīng)中，電子不足的丁烯內(nèi)酯單體可以作為連接丙烯酸酯和馬來(lái)酸酐的“中間體”，從而擴(kuò)展了單體的化學(xué)空間，為聚合反應(yīng)提供了更多的可能性。

參考文獻(xiàn)：
Electron-Poor Butenolides: The Missing Link between Acrylates and Maleic Anhydride in Radical Polymerization. Mathieu L. Lepage, et al. J. Am. Chem. Soc., 2023, DOI: 10.1021/jacs.3c04314