1、分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)是從原子、分子層次出發(fā)研究化學(xué)反應(yīng)微觀動(dòng)態(tài)和機(jī)理的學(xué)科。研究分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的重要方法之一是準(zhǔn)經(jīng)典軌線理論(QCT,Quasiclassical TrajectoryMethod)。而影響準(zhǔn)經(jīng)典軌線研究結(jié)果的因素主要有兩個(gè)方面：一是選取或構(gòu)建盡可能準(zhǔn)確的電子勢(shì)能面來(lái)研究反應(yīng)體系的動(dòng)力學(xué)參數(shù)；另一種是分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)準(zhǔn)經(jīng)典軌線研究中數(shù)值積分方法的改進(jìn)。 氯與烷烴的取代反應(yīng)是大氣污染中一類重要的化學(xué)反應(yīng),近年來(lái)隨著地球上空

2、臭氧層遭到嚴(yán)重破壞、地球溫度上升,此類反應(yīng)引起了廣泛的關(guān)注。 本文構(gòu)造了C1與C2D6反應(yīng)體系更合理的London-Eyring-Polanyi-Sato(LEPS)勢(shì)能面。新勢(shì)能面上的勢(shì)壘和勢(shì)阱位置(前勢(shì)壘后勢(shì)阱)和大小(勢(shì)壘為2.6 kcal/mol、勢(shì)阱為-0.94 kcal/mol)都比原來(lái)的勢(shì)能面更符合從頭算方法的結(jié)果。在此勢(shì)能面上運(yùn)用準(zhǔn)經(jīng)典軌線法計(jì)算了質(zhì)心系中反應(yīng)體系的四個(gè)廣義極化微分反應(yīng)截面(2π/σ)(dσ00/

3、dωι)、(2π/σ)(dσ20/dωι)、(2π/σ)(dσ22+/dωι)和(2π/σ)(dσ21-/dωι)以及K'-J'兩矢量相關(guān)的P(θιr)分布、(K)-(K)'-(J)'三矢量相關(guān)的極角分布P(φr)以及用θr和φr表示的產(chǎn)物轉(zhuǎn)動(dòng)角動(dòng)量的空間分布P(θr, r);并首次計(jì)算了固定靶坐標(biāo)系中的取向參數(shù)A0(2)stf,A1(2)stf和A2(2)stf。這些結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值符合的比較好。 長(zhǎng)期以來(lái),人們對(duì)分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的

4、準(zhǔn)經(jīng)典軌線研究計(jì)算結(jié)果的改進(jìn)主要依賴勢(shì)能面的精確度,很少注意數(shù)值積分方法的改進(jìn)。然而,合理的數(shù)值積分方法,特別是保持反應(yīng)體系的守恒量的數(shù)值積分方法,對(duì)準(zhǔn)經(jīng)典軌線研究有一定的幫助。哈密頓系統(tǒng)具有辛結(jié)構(gòu),基于此,1980年代初,馮康和Ruth分別提出了保持哈密頓系統(tǒng)辛結(jié)構(gòu)的差分法—辛算法。至今,辛算法己廣泛用于天文學(xué)、等離子體物理、量子力學(xué)等領(lǐng)域,并取得了很好的效果。本文首次將高階辛算法應(yīng)用于Ba+HF反應(yīng)體系的準(zhǔn)經(jīng)典動(dòng)力學(xué)研究。對(duì)幾種數(shù)值