30019.葉立德體系中σhole作用的理論研究

1、中圖分類號：UDC064540訶4￡解■刪摹(印密級：學(xué)校代碼：碩士學(xué)位論文(學(xué)歷碩士)公開10094葉立德體系中6hole作用的理論研究TheoreticalStudiesonoholeInteractioninYlides作者姓名：指導(dǎo)教師：學(xué)科專業(yè)：研究方向：論文開題日期：冀建南曾艷麗教授鄭世鈞教授物理化學(xué)計(jì)算量子化學(xué)2012年11月16日h字尤乒D●●摘要分子間的弱相互作用在材料科學(xué)、分子生物學(xué)、晶體工程、含鹵藥物分子設(shè)計(jì)、催化

2、劑研制以及化學(xué)反應(yīng)機(jī)理等領(lǐng)域有著舉足輕重的地位。最近ohole作用，nhole作用這類新型的分子間相互作用越來越受關(guān)注。作者在對葉立德體系的研究中，發(fā)現(xiàn)了ohole的存在。葉立德體系作為一類重要的有機(jī)合成中間體，在有機(jī)化學(xué)中有著很重要的作用，o—hole的存在使得葉立德可與帶負(fù)電的體系形成Ghole作用，而且這類作用具有很強(qiáng)的方向性，這對有機(jī)合成有著很重要的指導(dǎo)作用。本論文中利用計(jì)算量子化學(xué)方法，主要針對葉立德體系中ohole作用展開理

3、論研究。利用電子密度拓?fù)浞治龇椒▽Ψ肿娱g的相互作用進(jìn)行了深入的探究，討論了ahole作用、氫鍵、鹵鍵以及超分子化合物中的弱相互作用的本質(zhì)。所研究的復(fù)合物構(gòu)型、頻率以及相互作用能都是在Gaussian03程序上完成的，電子密度拓?fù)浞治鍪窃贏IMALL程序上完成的，靜電勢分析是在WFA程序上完成的。本論文分為以下三部分進(jìn)行：l第一部分研究復(fù)合物CH2XHy“HM(XP，As，Sb；M=BeH，ZnH，MgH，Li，Na)ePohole作用的

4、性質(zhì)。所采用的方法是MP2計(jì)算方法以及“分子中的原子量子理論”(QTAIM)。在研究第五和第六主族葉立德體系CH2XH3(X=只As，Sb)和CH2YH2(Y=S，Se，Te)時(shí)，在X／YC鍵的鍵軸方向，靠近X／Y的外側(cè)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)靜電勢的極大值區(qū)域，這個(gè)區(qū)域被稱為ohole。CH2XH3(X=P’As，Sb)葉立德中的ahole可以和親核分子HM(M=Li，Na，BeH，MgH，ZnH)發(fā)生反應(yīng)，復(fù)合物CH2XHy“HM的構(gòu)型是由HM分

5、子中H原子處的靜電勢極小值和CH2XH3(X=P’As，Sb)qbohole處的靜電勢的極大值所決定的。能量、鍵長和xH處的鍵鞍點(diǎn)拓?fù)湫再|(zhì)，能量性質(zhì)都和HM處H原子的靜電勢值有著良好的線性關(guān)系，這證明了靜電勢在復(fù)合物CH2XHyHM中XH的成鍵起著關(guān)鍵的作用。通過QTAIM分析可知，XH鍵是閉殼層非共價(jià)相互作用。2第二部分研究復(fù)合物XH／XCICH2PH3NH3中XH／XClCH2PH3氫鍵／鹵鍵和CH2PHsNH3PN鍵之間的協(xié)同作用

6、。所采用的方法是MP2計(jì)算方法以及“分子中的原子量子理論”(QTAIM)。XHIXClCH2PH3中Ghole比CHEPH3中ohole的靜電勢大，從而說明XH／XCl可以加強(qiáng)6一hole作用。復(fù)合物的結(jié)構(gòu)是由單體的電子密度等值線上的靜電勢極大值(蠔，。磁)和靜電勢極小值(蠔，一所決定的。分子中的ohole靜電勢極大值蠔max越大，三體復(fù)合物中CH2PH3““NH3的PN鍵的結(jié)合能越大。這表明：靜電勢在復(fù)合物XH／XClCH2PH3““