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• 电荷转移态

  01电荷转移 电荷转移（Charge Transfer, CT）是电子在给体（Donor）与受体（Acceptor）单元间重新分布的过程。依据载流子空间分布的特性，电荷转移可分为局域型（Localized）与非局域型（Delocalized）。局域电荷转移通常局限于相邻原子或特定官能团之间，而非局域电荷转移则涉及分子体系内部的长程电荷转移，常表现为电子在多中心间的跃迁。 在分子体系的发光机制中，电

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  04/24 11:14

  量子计算 量子化学
• 比旋光度的计算

  比旋光度（specific optical rotation，[α]）这一性质在手性分子鉴定、药物研发以及天然产物绝对构型解析中具有重要意义。比旋光度实验可以测量，而理论计算则可以提前预测构型（R/S），大大降低实验成本。本文将以 Gaussian（G09/G16 通用）为核心，系统讲解：基本原理、计算流程 、注意事项等。 一、什么是比旋光度？ 手性分子能够使平面偏振光发生旋转，这种现象称为光学活

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  04/22 16:10
• 功函数与电子转移：界面电荷调控的核心机制

  功函数（work function，Φ）是材料表面科学和界面物理中的核心参量，它直接决定了电子从固体表面逸出到真空所需的能量，也是理解电子转移过程的关键。许多光电、催化器件和异质结的性能优化，本质上都依赖于功函数差异驱动的界面电子重分布。 功函数的基本定义与物理意义 功函数Φ定义为：Φ = E_vacuum − E_Fermi，即真空能级（E_vacuum，通常设为0）与费米能级（E_Fermi）

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  04/21 14:56
• 电荷转移与活化效率

  一、为什么电荷转移决定“活化效率？ 在催化反应、光伏、光电化学、电池等领域，活化效率指的是反应物分子被有效唤醒、打破化学键或发生氧化还原的效率，而电荷转移正是实现这一过程的最关键开关。简单说：催化剂（或光催化剂、电极）必须把电子（或空穴）精准、快速地转移到反应物分子上，才能降低活化能，让反应更容易发生。电荷转移效率越高，活化效率就越高，反应速率、量子产率、外量子效率（OLED中）也就越高。这是Ma

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  04/20 16:28

  电荷
• 晶体轨道哈密顿布居（COHP）与化学键

  晶体轨道哈密顿布居（Crystal Orbital Hamilton Population，简称COHP）是一种广泛应用于固体化学和材料科学中的量子化学分析方法。它能够从密度泛函理论（DFT）等电子结构计算结果中，直接提取原子间成键、反成键和非成键相互作用的信息，并以能量分辨的方式可视化呈现。COHP的核心思想是将晶体轨道的哈密顿矩阵元素（H_μν）加权到态密度上，从而将带结构能量按化学键类型进行

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  04/15 17:03

  量子化学
• 吸附能与d带中心

  d带中心理论由Nørskov等人在20世纪90年代基于密度泛函理论（DFT）提出，是现代表面催化学科的奠基性框架。它将过渡金属催化剂的电子结构（d轨道电子分布）与宏观吸附行为、催化活性直接定量关联，为从试错法向理性设计转变提供了核心工具。该理论的核心洞见在于：催化剂表面吸附能并非孤立现象，而是由d带中心（εd）这一电子描述符精准调控的εd位置决定了金属d轨道与吸附质轨道间的杂化强度，从而决定反应中

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  04/13 17:19

  DFT
• 什么是重组能？

  重组能是基于Marcus理论计算电子转移速率的关键的参数，具体可分为内重组能和外重组能。 其中内重组能主要衡量电子态改变后因几何结构变化导致的能量变化（例如:激发态回到基态的重组能），外重组能则对应将周围环境分子重新极化所需要的能量。以激发态和基态间的重组能为例，通过四点法计算重组能。 如图横坐标代表分子坐标，纵坐标代表能量，则激发态和基态的势能面如上图两条曲线所示。由重组能的定义，我们可以知道基

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  04/11 10:26

  量子化学
• 荧光（Fluorescence）

  荧光（Fluorescence）是一种光致发光的物理现象。其核心原理是物质分子吸收高能量的光子后，电子发生能级跃迁，随后在极短时间内释放出低能量光子的过程。 荧光产生的三个阶段 激发（Excitation）： 当分子受到外来光源（如紫外线或蓝光）照射时，分子中的电子吸收能量，从能量较低的基态（S0）跃迁到能量较高的激发态（S1或S2，或者更高能级）。 非辐射跃迁（Non-radiative tra

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  04/10 17:03

  量子化学 光学模块
• Gaussian同时计算多个单重态和三重态

  在量子化学尤其是激发态计算里，单重态（Singlet）和三重态（Triplet）是两个最核心的概念，很多OLED/TADF材料、磷光材料、光催化等研究都绕不开它们。下面我直接给你最实用的干货，重点讲清楚Gaussian里如何用一个任务同时算出3个单重态和3个三重态。 单重态 vs 三重态 单重态（S，Singlet）：总自旋S=0，多重度2S+1=1。两个电子自旋相反（↑↓），总自旋为0。最常见的

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  04/08 14:26

  量子化学
• Gaussian中自然键轨道（NBO）分析

  在量子化学计算中，分子轨道（Molecular Orbital, MO）理论为理解分子电子结构提供了重要基础。然而，MO轨道通常是离域的，与我们所熟悉的成键–孤对电子图像存在一定差距。自然键轨道分析（Natural Bond Orbital, NBO）方法通过对波函数进行一系列正交变换，将离域分子轨道转化为局域化的类Lewis结构形式，从而在量子化学结果与传统化学直觉之间建立桥梁。因此，NBO分析

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  04/07 15:54
• 河南大学赵勇、东北大学张鹏 Angew 报道：O₂•⁻ 中间体捕获策略促进高面容量锂氧电池 ORR

  无水锂–氧（Li–O₂）电池被认为是最有潜力实现 3500 Wh kg⁻¹ 理论能量密度的储能体系之一。然而，尽管理论性能惊人，实际电池却始终难以突破循环稳定性与反应动力学的瓶颈。问题的核心集中在氧还原反应（ORR）过程中生成的第一个中间体O₂•⁻。这一高活性物种既是两电子转移路径的起点，也是引发副反应与电极失活的源头。 如何在不改变反应本征路径的前提下，对这一“失控中间体”进行精准调控？ 本文报

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  04/02 13:34
• Inorg. Chem.聚合物中的金(I)磷光中心：一种高效深蓝发光材料的构建思路

  研究背景 深蓝色磷光材料长期被视为 OLED 与有机光电领域中的难点。一方面，高能量蓝光激子更容易通过非辐射路径失活，导致量子效率难以提升；另一方面，能够有效增强自旋–轨道耦合（SOC）的重金属中心，往往又会引入显著的电荷转移（CT）特征，从而造成发射红移或色纯度下降。 因此，在深蓝磷光材料设计中，始终存在一个核心矛盾： 如何在保持高发射能量（深蓝）的同时，实现高磷光效率与材料稳定性？ 该工作给出

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  04/01 17:00

  量子化学
• Gaussian中溶剂模型的设置及计算

  Gaussian主要支持隐式溶剂模型，把溶剂看成连续介质（介电常数ε），溶质放在一个空腔里。 主流模型对比： IEFPCM / PCM（默认）：积分方程形式，腔体由重叠球构成，适合几何优化、频率计算、激发态。默认使用UFF半径×1.1。 SMD（强烈推荐）：Truhlar小组开发，包含非静电项（色散、氢键、空化），在多数体系中对ΔG预测最可靠。 CPCM：导体型变体，通常与IEFPCM精度接近，但

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  04/01 16:17

  SMD DFT
• Gaussian中激发态的结构优化

  激发态结构优化是指在量子化学计算中，对分子在电子激发态（如S1、T1等）的几何结构进行优化，找到其最低能量构型。这不同于垂直激发（固定基态几何），优化后可计算绝热激发能（Adiabatic Excitation Energy，基态最小点到激发态最小点的能量差）、荧光发射能（从S1优化几何到S0的垂直能量差）或磷光等。在光化学、OLED材料、光伏设计等领域至关重要，能模拟实际光谱峰位（考虑核弛豫）。

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  03/30 15:43
• 手性磷酸催化烯烃的不对称转移氢化实现固有手性八元氮杂环动态拆分

   研究背景 固有手性分子（尤其是中环化合物）因具有刚性三维结构，在不对称催化中展现出潜在应用价值却长期被忽视。含氮八元环广泛存在于天然产物、生物活性分子和功能材料中，当这类分子缺乏手性碳等传统手性单元，但环上富$sp^2$碳时，会形成稳定的鞍形构象从而表现出固有手性。目前这类固有手性八元氮杂环的对映选择性合成仍面临挑战，虽已有不对称成环、动力学拆分（KR）/动态动力学拆分（DKR）等方法，但针对1

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  03/28 16:12

  DFT 量子化学
• 自由基对接-迁移串联实现顺式二氟甲基杂环芳烃脱芳构化

  Chem. Sci. 上海交通大学、苏州大学朱晨、陈向洋 脱芳构化反应研究虽取得显著进展，但制备热力学不稳定的1,2-顺式产物的无环化脱芳构化难题尚未解决。本文提出一种通过自由基对接-迁移串联实现的无环化顺式选择性脱芳构化新方法，该反应在温和光化学条件下进行，可同时将-CF2H和杂环引入二氢吲哚骨架，兼容多种官能团化吲哚，也适用于苯并噻吩、呋喃、噻吩及部分多环芳烃的脱芳构化。该方法无需光敏剂，选择

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  03/27 14:18

  DFT 量子化学
• Ni催化苯基环氧乙烷与芳基硼酸对映选择性的铃木-宫浦反应

   研究背景 有机硼化合物是重要的合成砌块，铃木-宫浦交叉偶联是构建C-C键的可靠方法，在药物化学和材料科学中应用广泛。环氧化物作为有机合成中的优势砌块，其不对称开环是构建手性醇的实用策略，也是药物、天然产物和农用化学品的关键中间体。而现有环氧化物不对称开环策略多依赖动力学拆分或内消旋体去对称化，且常使用有机锂/格氏试剂，存在反应条件苛刻、官能团耐受性有限的问题；外消旋环氧化物的手性催化剂控制立体汇

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  03/26 14:27
• 通过直接 1,8-加成添加于原位形成的 8-甲基烯烃-2（8H）-烷基烯烃，进行轴性手性四取代亚烯的

  作者：青岛大学李文军、赵立兴，南方科技大学李鹏飞等 研究背景 炔丙醇是合成化学中多功能的构建模块，可通过手性磷酸（CPA）催化α-官能化炔丙醇（α-FPAs）脱水，原位生成缺电子受体并实现不对称加成。β-萘酚作为重要合成骨架，可作为辅助基团引入α-FPAs，此前研究中α-(2-羟基萘-8-基)炔丙醇能在CPA催化下原位生成炔基-8-亚甲基萘-2(8H)-酮并发生1,6-加成，但炔基官能团的反应潜力

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  03/26 11:33

  量子化学
• 选择性光氧化C(sp³)−H键制醛/酮

  研究背景 有机烃类C(sp³)−H键的选择性氧化制含氧化学品是化工和有机合成的重要反应，尤其是高附加值醛类，广泛应用于香料、增塑剂、染料、阻燃剂和医药领域。但该反应面临两大核心难题，一是C(sp³)−H键键能较高（70-130 kcal mol⁻¹），且三线态O₂存在自旋翻转限制，难以直接活化。二是醛类热力学和动力学上易被过度氧化为羧酸、CO或CO₂。 传统氧化方法需化学计量的强氧化剂（高价金属盐

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  03/24 15:48

  量子化学 计算设备
• 利用 Mn(IV)/Mn(III) 双激发配合物实现发散性光诱导不对称转化

  厦门大学龚磊/林玉妹团队 JACS：利用 Mn(IV)/Mn(III) 双激发配合物实现发散性光诱导不对称转化 在现代合成化学领域，开发高效、可持续且具有高立体选择性的催化体系是核心目标之一。随着光氧化还原催化（Photoredox Catalysis）技术的飞速发展，科学家们已经能够利用可见光驱动许多传统热化学难以实现的转化。然而，长期以来该领域过度依赖于铱（Ir）、钌（Ru）等稀有且昂贵的贵金

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  03/24 13:20

  电子 量子化学

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