碳氢氧化合物和自由基热动力学理参数的理论计算

碳氢化合物的裂解和燃烧模拟广泛用于航天、化学工业、汽车工业、环保等领域，模拟的出发点是详细的反应机理模型，其关键是可靠的热力学和动力学参数。由于详细机理模型涉及成千上万的基元反应和物种，其相关的热、动力学参数不可能单纯依赖实验手段或精确理论计算。本项目主要研究内容为：用基团加和法近似快速计算热、动力学参数，用高精度的量子化学方法结合RRKM理论和反应类过渡态理论计算裂解和燃烧重要基元反应类型动力学参数，采用高精度模型化学方法如Gn理论、CBS理论或CCSD(T)计算中小分子和自由基热力学参数，建立近似量子化学计算加统计修正方法计算大分子和自由基热力学参数，从而构建可靠的动力学参数和热力学参数数据库。研究目标是为碳氢化合物裂解和燃烧模拟提供可靠的动力学和热力学参数数据库。

碳氢化合物的裂解和燃烧模拟广乏用于航天、化学工业、汽车工业、环保等领域，模拟的出发点是详细的反应机里模型，其关键是可靠的热力学和动力学参数。由于详细机理模型涉及成千上万的基元反应和物种，其相关的热、动力学参数不可能单纯依赖实验手段或精确理论计算。本项目取得了以下主要结果：(1) 编制了对燃烧模拟非常重要的一系列计算程序：包含烷烃、烯烃、炔烃、环烷烃及芳烃或煤油替代模型的燃烧详细机理自动生成程序，热力学参数计算和拟合程序，分子比较识别程序，热力学和动力学数据库管理程序和机理比较程序；(2) 采用高精度模型化学方法计算了一系列中小分子和自由基热力学参数,建立了量子化学近似计算加统计修正的大分子体系热力学参数计算方法，并计算了包含多环芳烃在内的一系列大分子体系热力学参数；(3) 用高精度的量子化学方法结合RRKM理论和反应类过渡态理论计算了一系列在裂解和燃烧中重要的基元反应动力学参数；（4）建立了反应类等键反应方法，解决了大分子反应体系反应能垒及速率常数的精确计算问题热力学参数；（5)构建了碳氢化合物燃烧涉及可能基元反应的动力学参数数据库和燃烧可能涉及中间体及产物的热力学参数数据库。到目前为止，已在《J.Comput.Chem》、《J.Phys.Chem》、《Energy & Fuels》、《Nucleic Acids Research》等国内外重要刊物上发别13篇SCI论文，并培养硕士生4人(已毕业2人)、博士生2人。该研究已经按预定计划很好地完成，并达到了项目的预期目标。