三元团簇X_3(X=S,Se,Te)的结构与芳香性(英文)

使用B3LYP,MP2和CCSD(T)3种方法研究了三元团簇X3(X=S,Se,Te)的几何结构,振动频率,原子化能和总能量.计算的核独立化学位移(NICS)指出在三元结构上存在强的电子环流.详细的分子轨道分析指出有一个高度离域化的σ和一个π分子轨道,它们在多重芳香性中有重要的作用.     

共轭分子体系相关问题的理论探讨

共轭分子是一类极为重要的分子,在单双键交替排列的体系或具有未共用电子对的原子与双键相连的体系中,π轨道与π轨道或P轨道之间存在着相互作用和影响.电子不再定域于两个键连原子之间而是分布于整个分子体系,形成多中心的离域分子轨道和离域键.电子是高度离域的,分子能量比定域情况下降低的更多,体系趋于稳定.这种共轭效应使共轭体系中各个键上的电子云密度发生了平均化,引起了键长的平均化,共轭体系的能隙降低,导致共轭体系分子的吸收光谱向长波方向移动,而且共轭效应对化合物化学性质的影响也是多方面的,如影响到化学平衡,反应方向,反应机理,反应产物,反应速率和酸碱性等[1].     

乙烯砜染料水解动力学及其反应机理的研究

合成了6个苯环上引入取代基的乙烯砜活性中间体,並与β-萘酚、N,N-二甲基苯胺偶合生成染料。采用薄层扫描法测定乙烯砜活性染料碱性水解前后的含量,得到其碱性水解的■一级反应速度常数在0.028—0.088 min~(-1)之间,利用Hückel分子轨道法进行理论计算,求得超离域因子,定域能,电子密度等理论指数,发现乙烯砜活性染料碱性水解速度常数的对数值与超离域因子S_(rn)值之间有较好的线性关系。探讨了其碱性水解反应的亲核加成反应机理,推测了决定反应速度的过渡态为部分π电子离域的结构:     

苯在氢型八面沸石表面上的吸附

本文在一个简化的沸石表面原子簇模型上,采用CNDO/2方法研究了苯在沸石表面上六种吸附模型的电子结构。结果表明:沸石表面上的Brnsted酸中心是催化的活性中心;离域π络合物吸附态应属亍早期吸附态;在定域σ络合物吸附态中,吸附分子被活化;同时还探讨了吸附态之间的转变。     

主族元素AB_n型分子成键情况的探讨

根据价键理论,杂化轨道理论和离域π健概念,提出主族元素AB_n型分子中离城键判别公式:π_(m 1)_(m＝m_1 m_2-2(Q nQ-n)),并以实例验证了可靠性.     

量子化学计算 Ⅰ——1、3、5三苯基苯的构型

本文使用HMO理论、张乾二Hückel图形约化法及采用不共δ——平面的共振积分的校正值,计算了1.3.5——三苯基苯分子的各种构型π分子轨道能级图与π电子总能量图。根据能级图与π电子总能量图,用作图法求出分子最可能的构型是苯环之间的夹角38°。计算值与紫外光谱数据是一致的,与分子晶体的x——光衍射实验数据是印证的。     

离域π键对有机物结构和性质之影响

一、有机物分子中的离域π键(一)离域π键有机物分子中多个原子间有相互平行的 P 轨道时,连贯重迭在一起,构成一个整体,P 电子在多个原子间运动,形成π型化学键,这种不局限在两个原子之间的π键,称为离域π键或大π键.离域π键大部分由经典结构式中有单键和双键交替连接的那一部分原子组成.这些原子在一个平面上,这样它们在同一平面上的 P 轨道可以相互重迭成键,使电子的活动区域加     

平面B_nCP(n=1-6)团簇的结构和稳定性的理论研究

利用密度泛函理论(DFT)对平面B_nCP(n=1-6)的几何结构、相对能量、稳定性以及势能面进行了计算和分析.得到了B_nCP(n=1-6)团簇的最稳定结构.除了BCP团簇是直线型结构,其余的B_nCP团簇为相应的n元环状结构.通过分析平均原子成键能(BE)、能量二次差分(△~2E)和成键能增量(IBE)与B原子数的关系后发现,BCP、B_3CP和B_5CP团簇具有较高的稳定性.此外,B_nCP(n=1-6)团簇的稳定性与离域的π-分子轨道、σ-正切分子轨道和σ-径向分子轨道的相互作用有关.价轨道、ADNDP和ELF分析揭示了B_5CP具有σ-芳香性和π-反芳香性.     

卤代苯及其硝基衍生物的硝化活性理论判别——(Ⅰ)四种判据的应用和比

运用HMO法对卤化苯及其硝基衍生物的电子结构进行系统的校正计算和研究。应用π电荷密度、π轨道可极化率和前线电荷密度等电子结构参数,判别本系列多种化合物的硝化活性。提出简化的“离域作用能”判据,当用于判别本系列硝化活性时,与实验事实符合较好。     

准平面无机类苯B12团簇的成键模型

硼团簇B₁₂是最典型准平面类苯体系。已有文献对其化学成键和芳香性进行分析，但其合理的成键模型仍未建立。本文运用系列现代化学键分析工具，详尽地对B₁₂团簇进行成键分析，包括正则分子轨道(CMO)、适应性自然密度划分(AdNDP)和自然键轨道(NBO)等方法。研究结果表明：该团簇具有类凯库勒式6π芳香性和共芯双重2σ/10σ芳香性。其中σ离域展示在空间上彼此分立的2σ三角形内核和10σ环形外带。另一方面，6π离域主要集中于团簇外带的短边，本质上体现苯环凯库勒式结构。团簇B₁₂的三重6π/2σ/10σ芳香性均符合休克尔(4n+2)电子计数规则。     

互斥-杂化-离域——对简单分子结构的讨论

本文以ABn型简单分子为例,采用“互斥-杂化-离域”的步骤,即首先用VSEPR法确定分子的形状,进而了解分子中σ成键情况,最后考虑形成离域π键的可能性,对分子结构及其性质进行较全面的讨论。     

平面B_nBe_3(n=1~6)团簇的结构和稳定性的理论研究

利用CCSD(T)/6-311+G(d)//B3LYP/6-311+G(d)方法对平面BnBe3(n=1~6)的结构、稳定性及势能面进行了研究.通过计算获得了BnBe3(n=1~6)团簇的最稳定结构.平均原子成键能(BE)、成键能增量(IBE)和能量二次差分(Δ2E)的变化图揭示了B4Be3具有较高的稳定性.结果表明,BnBe3(n=1~6)团簇的稳定性与离域π分子轨道、σ正切分子轨道和σ径向分子轨道的相互作用有关.价轨道、ADNDP、ELF和NICS分析证明了B2Be3的第3个异构体具有σ-和π-双芳香性.     

配体稳定的全主族金属芳香性三明治理论研究

文章对配体稳定的合成相主族金属配合物Al[Al[N(SiMe_3)_2]]_6~-(1)进行模型简化和成键分析,由此提出全主族金属芳香性三明治概念。采用密度泛函理论在PBE0/def2-TZVP水平上对简化的模型金属配合物团簇[Al[Al(NH_2)]_6]~-(2)作结构优化及频率计算,并利用正则分子轨道(CMO)、适应性自然密度划分(AdNDP)、轨道成分分析等系列手段探究体系的成键特征。基于分子轨道分析团簇2的零级成键图像为[Al(NH_2)]_3~(2-)Al~(3+)[Al(NH_2)]_3~(2-),轨道成分分析则给出完备成键图像[Al(NH_2)]_3~(0.35-)Al~(0.30-)[Al(NH_2)]_3~(0.35-),后者与自然键轨道(NBO)结果类似。体系含近似7中心2电子离域π和σ键各一个,同时其核独立化学位移(NICS)为负值,表明团簇2具有π和σ双重芳香性。体系中两个[Al(NH_2)]_3金属层与Al夹心之间发生复杂的电荷反馈与负反馈,将多至4.5个电子从上下金属层和夹心转移到金属层-夹心之间的6个Al-Al棱上,由此形成和稳定全金属三明治结构。电荷转移过程可利用轨道成分分析进行定量的跟踪。     

轮烯之简单分子轨道解析Ⅰ~*[4m+2]~q和[4m]~q轮烯

本文基于以三角函数表示的轮烯能级和分子轨道表达式,导出了[4m+2]~q和[4m]~q轮烯的π电子总能量、离域能、π键级、键长、自由价、π电荷密度、前线π电荷密度、单位π电子能量及离域能等特征参量的封闭公式,并考查了特征参量随m的递变规律,给出了ε_D>0为芳香烃,ε_D<0为反芳香烃,ε_D≈0为非芳香烃的判据,较好地解释了偶碳轮烯的稳定性问题。     

轮烯之简单分子轨道解析Ⅱ~*[4m+1]~q和[4m+3]~q轮烯

基于以三角函数表示的轮烯能级和分子轨道表达式,导出了[4m+1]~q和[4m+3]~q轮烯的π电子总能量、离域能、π键级、键长、自由价、π电荷密度、前线π电荷密度、单位π电子能量及离域能等特征参量的封闭公式,并考查了特征参量随m的递变规律,给出了ε_D>0为芳香烃,ε_D<0为反芳香烃,ε_D≈0为非芳香烃的判据,较好地解释了奇碳轮烯的稳定性。     

全金属团簇Be32-芳香性的理论研究

将芳香性概念扩展到全金属团簇Be32-,运用密度泛函理论（B3LYP,B3PW91）,从头算方法（MP2）,对全金属团簇Be32-,NaBe3-和Na2Be3的稳定结构、振动频率与电子总能量（考虑了零点能ZPE）作理论计算．计算的结果显示,NaBe3-和NaBe32-团簇中包含一个正三角形的阴离子Be32-．并根据芳香性的平面、电子结构、核独立化位移（NICS）以及它们的分子轨道几个标准进行分析．分析的结果指出,2个离域化的π电子遵循4n＋2电子计算规则,并且呈现出π芳香性．     

浅谈用杂化轨道理论解释SO_3结构

北师大、华中师大、南京师大合辑的《无机化学》教材中,对SO_2、SO_3的结构采用杂化轨道理论和离域π健解释.其中关于SO_2的结构及液、固态SO_3的结构学生都比较容易理解.但对气态SO_3的结构则较难理解.教材中把气态单分子SO_3的平面三角形结构解释为中心硫原子采用SP~2杂化,形成三个σ键,一个4原子6电子离域π键π_4~6,S—O键具有双键特征.这里并没有解释硫原子是怎样杂化,如何成键.因此,学生按教材上册P_(270)所论述的杂化方法,推测硫原子的杂化过程为:     

丙二烯分子中的共轭π键

量子化学计算表明,丙二烯分子的两个相互垂直的π轨道有一定程度的延伸,π电子有一定程度的离域。C—C间布居的电荷比乙烯分子中的多。其键能亦比乙烯分子中的大。     

乙炔银(Ag_2C_2)分子中化学键的性质

本文利用分子轨道法讨论Ag_2C_2分子的成键方式,分析分子轨道能极的高低,阐明在Ag_2C_2分子中有两个多原子离域π键形成的原因,Ag_2C_2分子的结构式宜表示为: Ag—C—C—Ag π_(y4)~2,π_(z4)~2     

氯代苯生物活性的分子拓扑研究

基于元素的Pauling电负性、原子成σ键的电子数,原子直接键连的氢原子数目和原子在形成离域π键时所提供的Pz电子数,定义了一种原子点价公式,构建了分子连接性指数.研究了氯代苯对呆鲦鱼急性毒性、鲤鱼毒性、大型蚤毒性、鱼毒性、蝌蚪毒性、酵母菌毒性、呆头鱼毒性等生物活性同其分子连接性指数的相关性.结果表明:分子连接性指数具有良好的结构选择性和性质相关性,可用于预测氯代苯的生物活性.