电离势和电子亲合势是原子和分子的非常重要的性质,因为它们能够从根本上估价原子和分子提供电子和接受电子的能力。现在很多人都在从理论和实验方面进行研究原子或分子的电离势和电子亲合势。最近研究离子—分子反应和结构活性关系的实验技术的发展使得研究广大范围内的有机分子的电离势和电子亲合势成为可能。α—丙氨酸是自然界中二十种氨基酸中的一种,是蛋白质的重要组成部分,也是具有手性的最小的氨基酸。氨基官能团是非常重要的,它的重要性体现在它是缩氨酸和蛋白质的最基本的联接基团。而且,氨基酰胺也可以作为肽和蛋白质中氮端氨基酸的简单模型服务。因此,研究小的氨基酸分子和酰胺分子的结构和性质是非常重要的。 量子化学的应用领域正在逐渐扩大,其为实验研究提供合理的简化模型和理论预测的能力体现的日趋明显,对一些现阶段实验上难以解决的问题往往可以给出新颖借鉴。它的发展及影响随着现代化学观点及其高级计算方法的不断出现而逐渐加强。本论文利用从头算方法,密度泛函理论(DFT)方法,计算了α—丙氨酸,丝氨酰胺和半胱氨酰胺的电离势和电子亲合势。通过对这三个体系的研究得到了一些有用的结论。 全文包括五章。第一章分为四节:第一节介绍了量子化学的发展简史;第二节简单介绍了电离势和电子亲合势理论计算的背景和意义;第三节介绍了电离势和电子亲合势的概念及计算公式;第四节介绍了本文的主要工作及意义。第二章就本文主要的研究依据——各种相关计算方法进行了简明扼要的介绍。前两章主要概括了本文工作的理论背景、理论依据,为我们的研究提供了可靠的量子化学方法。 在这些理论工作的基础上,第三章我们利用密度泛函理论(DFT)B3LYP方法分别在6—311++G**和6—311G**基组上优化出了α-丙氨酸的十八个可能的构型和它的带电状态。并利用密度泛函理论B3LYP方法,从头算HF和从头算三级代数图表构建[ADC(3)]格林函数方法在6—311++G**和6—311G**基组上算出了α-丙氨酸在气相中的绝热、垂直电离势和价电子亲合势。最后,我们还报道了α-丙氨酸的中性构型1A,2A,3A,5A和它们相应的阳离子和阴离子状态在七个最高频率区的红外光谱频率和振动模式,并