兩類含氧分子形成tetrel bond復合物的理論研究.pdf

1、Tetrel bond作為一種新型的分子間相互作用，在構建晶體材料、調控化學反應和分子識別中有著重要的應用。本論文利用理論計算方法對tetrel bond的形成、性質和作用規(guī)律進行了研究。主要內容如下:
　　二甲亞砜（DMSO）與TF3X（T=C, Si；X=鹵素原子）不僅可以形成tetrel bond，也可以形成鹵鍵。除DMSO???CF4體系外，DMSO更易于與CF3X形成鹵鍵，而DMSO更易于與SiF3X形成tetrel b

2、ond。鹵原子對DMSO???CF3X體系中的tetrel bond影響較小，但DMSO???SiF3X體系中的tetrel bond受鹵原子的影響非常大。DMSO???SiF3X體系中的tetrel bond具有部分共價鍵的性質，其比陰離子形成的tetrel bond還強。
　　研究了DMSO與苯基三氟硅烷體系中取代基對tetrel bond的影響。當取代基是推電子基NH3, OCH3, CH3和OH時，tetrel bond作

3、用減弱；當取代基是吸電子基F, CHO, CN, NO2和SO3H時，tetrel bond作用增強。在p-HO3S-PhSiF3???DMSO復合物中作用最強，作用能為-122 kJ/mol。Tetrel bond主要由靜電作用主導，不過由O的孤對電子軌道向Si的空p軌道的電荷轉移也非常重要。當取代基為NH2和OH時，其更易于形成氫鍵；當取代基為CHO和NO2時，tetrel bond比π-hole作用更強。
　　在PhTH3?

4、??H3ZO和PhSiF3???H3ZO（T=Si, Ge和Sn；Z=N, P和As）復合物中，除了主要的T···O tetrel bond外，還存在其它弱相互作用。這些復合物的結合能從11到220 kJ/mol，T···O距離從1.89到3.09?。對于給定的PhTH3/PhSiF3，復合物的穩(wěn)定性按Z=P