苯環(huán)與三取代磷化物中P…π相互作用的研究.pdf

1、中圖分類號：064UDC：540訶II解■q馬二腳密級：學校代碼：碩士學位論文(學歷碩士)苯環(huán)與三取代磷化物中P兀相互作用的研究StudiesontheP兀InteractionbetweenBenzeneandThreeSubstitutedPhosphides作者姓名：指導教師：學科專業(yè)：研究方向：論文開題日期：李璐璐孟令鵬教授物理化學計算量子化學2014年9月20日公開10094h拿天乒厶●●摘要分子間相互作用在分子識別、晶體工程

2、以及生物工程中起到了重要的作用，磷鍵是一種新型的非共價相互作用，且具有一定的方向性，引起了越來越多學者的關(guān)注。磷鍵是由磷族元素(N，P，As或Sb)作為路易斯酸與路易斯堿的相互作用。以7c電子作為電子給體的P兀相互作用是磷鍵作用的一種，因此，深入探討P兀鍵作用的本質(zhì)有重要的理論意義。本文采用計算量子化學方法討論了苯環(huán)與三取代磷化物中P7【相互作用的本質(zhì)。復合物的構(gòu)型、頻率、相互作用能等的研究都是在Gaussian09程序包完成的，使用W

3、FA程序完成靜電勢分析，用GAMESS軟件對所有復合物的作用能進行了能量分解，通過NBO分析，可以得到每個原子上軌道、電子布局、以及電子轉(zhuǎn)移情況。用AIMALL程序進行了電子密度拓撲分析。本文分為以下幾個部分進行討論：l、第一部分討論了苯環(huán)中心與MR3(M=P，As；R=F，C1，Br，H，CH3，NH2，OH，CHO，CN，N02)的P(As)原子孤對電子的P兀相互作用。基于靜電勢的計算，Px相互作用為苯分子C6H6中心周圍的靜電勢負

4、區(qū)域與MR3分子中P(As)周圍的環(huán)形靜電勢正區(qū)域相互作用形成P確瞳。當取代基R=H，CH3，OH，NH2，CHO，CN，N02時，C6H6MR3的作用能與P(As)原子周圍的靜電勢正相關(guān)，但當取代基R=F，C1，Br時，作用能與P(As)原子周圍的靜電勢值反相關(guān)。因此，MR3與C6H6之間的靜電吸引作用不是主要的。能量分解結(jié)果顯示，作用能中交換能所占的比例最大，強的交換能來源于單體之間的分子軌道作用和電荷轉(zhuǎn)移，靜電能和色散能緊隨其后，

5、極化能最小。所以，在MR3與C6H6之間的相互作用中軌道作用占主導地位。通過分析電子給體和電子受體的前線分子軌道HOMO和LUMO能級以及能級差％p發(fā)現(xiàn)，相互作用能與前線軌道能級差存在很好的相關(guān)性。在所研究的復合物中，多數(shù)的分子軌道間的電荷轉(zhuǎn)移只有～種，就是從苯分子C6H6的成鍵軌道轉(zhuǎn)移到MR3(M=P，As；R_CI，Br，H，CH3，NH2，CHO，CN，N02)的反鍵軌道。然而C6H6PF3，C6H6AsF3，C6H6P(OH)3