磷杂硅杂丙二烯及其相关分子稳定性的理论研究

简要综述了重主族多重键。尤其是重主族累积多烯化合物的合成及结构表征和理论研究方面的最新进展．使用Gaussian98量子化学计算程序包中的ab initio计算法(HF)、密度泛函数(B3LYP)和MP2法，在6-311G(d,p)和6-311 G(d，p)基组水平下，对磷杂硅杂丙二烯及其相关异构体进行了全优化几何构型的量子化学计算．计算结果表明：丙二烯型分子具有弯曲几何构型，在炔烃异构体中。含Si≡P和C≡C三键的异构体近乎为直线分子．含C≡Si三键的异构体是最不稳定的分子，且在硅原子上有强的棱锥化效应和明显的孤对电子特征．利用计算的分子总能量，原子净电荷分布和分子偶极矩对各标题的分子几何构型、物理和化学性质进行了分析和讨论，并由计算的相对稳定化能比较和确定了磷杂硅杂丙二烯及其相关异构体的相对稳定性．得到了含C≡P和Si≡P三键的异构体比相应的累积二烯异构体稳定的结论。     

1,3-二磷硅杂丙二烯及其相关分子的量子化学计算研究

使用ab initio（HF）密度泛函法（B3LYP,B3P86）,在6-311＋＋G（d,p）和6-311＋＋G（3af,2p）水平,对1,3-二磷硅杂丙二烯及其相关分子进行了优化构型的量子化学计算．计算结果表明,标题物分子Ⅰ-Ⅷ为弯曲几何构型,NBO分析表明,在标题物Ⅰ-Ⅳ中,末端Si、P原子有孤对电子,标题物Ⅰ中有较弱的Si←P配键和强的P≡P键,标题物Ⅱ中有S←P键和P=P健,标题物Ⅲ中有两个Si=P键,标题物Ⅳ中有P—Si键和Si≡p键．     

二硅烯及其相关分子的量子化学计算研究

使用密度泛函法、MP2法和考虑组态相关作用的QCISD和CCD法，对重主族双键化合物二硅烯、二锗烯等进行了优化构型的量子化学计算．计算结果表明，H2X＝XH2(X＝Si，Ge，Sn，Pb)型分子均为非平面反式弯曲几何构型，亚甲基XH2的基态为单线态．利用计算的“单线态-三线态”能量差ΔEST和双键键能量Ea n分析并解释了非平面反式弯曲几何构型的形成条件和标题物中双键的相对强度．     

1,3-磷锗丙二烯及其相关分子的量子化学计算研究

用量子化学从头计算(HF)和密度泛函理论(DFT)对1,3-磷锗丙二烯及其相关分子进行了研究.在6-311 G(d,p)和6-311 G(3df,2p)基组水平优化上计算了各标题物的平衡几何构型.结果表明:1,3-磷锗丙二烯及1,2,3-磷硅锗丙二烯为弯曲几何构型,负离子也为弯曲几何构型.另外,在B3LYP/6-311 G(d,p)水平上计算了各标题物的旋转势垒,定性估算了各标题物分子中Ge=C、Ge=Si、C＝P、Si＝P和Ge=P等双键的相对强度.     

二硅烯及其相关分子的量子化学计算研究

使用密度泛函法、MP2法和考虑组态相关作用的QCISD和CCD法,对重主族双键化合物二硅烯、二锗烯等进行了优化构型的量子化学计算.计算结果表明,H2X=XH2(X=Si,Ge,Sn,Pb)型分子均为非平面反式弯曲几何构型,亚甲基XH2的基态为单线态.利用计算的"单线态-三线态"能量差ΔEST和双键键能Eσ π分析并解释了非平面反式弯曲几何构型的形成条件和标题物中双键的相对强度.     

丙二烯分子结构的量子化学从头计算

采用 PSHONDO- SCF全电子从头计算程序 ,对丙二烯分子的两种不同对称性构型的电子结构进行计算 .结果表明丙二烯分子 ,采用 D2 d对称结构比 D2 h结称结构更稳定 .丙二烯分子(D2 d)的电子结构 :(1)总能量为 - 5.0 4 2 94 6 2 0× 10 -16J,前线轨道 HOMO为 E(2 e) =- 1.6 4 0192 56× 10 -18J,LU MO为 E(3e) =7.6 6 110 52 4× 10 -19J;(2 )键级直接相键连的 C- H为 0 .3814,C=C为 0 .6 7711;(3)电荷分布—— C(1) 为 - 0 .1758,C(2 ) 和 C(3 ) 均为 - 0 .2 2 4 8,H为 0 .156 4     

重主族累积多烯分子中的非经典多重键

综述了重主族累积多烯化合物的最新研究进展和非经典多重键的理论研究方面的成果．使用ab initio和密度泛函法对磷杂硫烯酮、硅杂磷杂丙二烯及其相关分子进行了量子化学计算，计算结果表明，这些分子都具有弯曲几何构型．     

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。     

重主族累积多烯分子中的非经典多重键

综述了重主族累积多烯化合物的最新研究进展和非经典多重键的理论研究方面的成果.使用abinitio和密度泛函法对磷杂硫烯酮、硅杂磷杂丙二烯及其相关分子进行了量子化学计算,计算结果表明,这些分子都具有弯曲几何构型.     

环三硅烯及其相关分子的量子化学计算研究

使用密度泛涵法（B3P86，B3LYP）和MP2法，在6-311 G（d,p）和6-311 G（3df,2p）基组下，对环三硅烯、环三锗烯和相关分子进行了优化几何构型的量子化学计算，计算结果表明，环三硅烯、二硅杂环三锗烯为平面分子，环三锗烯、二锗杂环三硅烯为反式弯曲几何构型，利用计算的分子总能量比较了二硅杂环三锗烯两种异构体和二锗杂环三硅烯两种异构体的相对稳定性。     

卤代磷杂硫烯酮及其相关分子的量子化学计算研究

使用量子化学 ab initio计算方法(RHF)、密度泛函法(B3LYP)和 MP2 法,在 6 311++G(d,p)和AUG CC PVTZ基组水平下,对氟代磷杂硫烯酮、氯代磷杂硫烯酮及其相关分子进行了全优化几何构型的量子化学计算.计算结果表明,氟代和氯代磷杂硫烯酮为累积双烯结构,磷杂硫烯酮的异构体含 C P 三键,所有分子都具有弯曲几何构型.     

磷杂硫烯酮及相关分子的结构和气相酸性的理论研究

使用Gaussian 98量子化学计算程序包中的HF法、密度泛理论(B3LYP)和MP2法,在6 311++G(d,p)和AUG CC PVTZ基组水平下,对磷杂硫烯酮及其相关分子进行了全优化几何构型的量子化学计算.计算结果表明:磷杂硫烯酮为累积双烯结构,其异构体有C≡P三键,二者的去质子负离子为累积双烯结构,中性分子和相关负离子都具有弯曲几何构型.计算的气相酸性表明;磷杂硫烯酮比异构体(Ⅱ)较难去质子化.     

锗杂硫烯酮及其相关分子的量子化学计算研究

使用ab initio(HF)和密度泛函法(B3LYP,B3P86),在6-311 G(d,p)和6-311 G(3df,2p)基组水平下,对锗杂硫烯酮及其相关分子进行了优化构型的量子化学计算.计算结果表明,标题物Ⅰ和Ⅲ为反式弯曲几何构型,Ⅱ和Ⅳ为弯曲几何构型.NB0分析表明,Ⅰ中Ge原子上有孤对电子,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中有弯曲弱σ键,该键有明显的π键性质,Ⅰ中有C(←=)O键,Ⅲ中有C(←=)S键.     

硅杂硫烯酮及其相关分子的量子化学计算研究

使用abinitio(HF)和密度泛函法(B3LYP,B3P86),在6-311 G(d,p)和6-311 G(3df,2p)基组水平下,对硅杂硫烯酮及其相关分子进行了优化构型的量子化学计算.计算结果表明,标题物Ⅰ和Ⅲ为反式弯曲几何构型,Ⅱ为弯曲几何构型,Ⅳ为线性平面分子.NBO分析表明,Ⅰ中Si原子上有孤对电子,Ⅱ和Ⅲ中有弯曲Si-Cπ键.     

桶烯及其相关分子同共轭性质的理论研究

在RHF/ 6 - 31G(d ,p) ,RHF/ 6 - 31+G(d ,p) ,MP2 / 6 - 31+G(d ,p)和B3LYP/ 6 - 31+G(d ,p)水平优化得到了桶烯和相关分子的平衡几何构型 .进一步用MP2 / 6 - 31G (d ,p) / /RHF/ 6 - 31G(d ,p) ,MP2 / 6 - 31+G(d ,p) / /RHF/ 6 - 31G + (d ,p)和B3LYP/ 6 - 31+G(d ,p) / /B3LYP/ 6 - 31+G(d ,P)水平计算桶稀、双环 [2 .2 .2 ]-辛二稀和双环 [2 .2 .2 ]-辛稀的气相氢化热 (ΔH0( 2 98K) ) ,气相氢化自由能 (ΔG0( 2 98K) )和同键反应芳香性稳定化能 (HASE) ,计算结果指出桶烯有较长的C(sp2 ) -C(sp3)单键 ,小的∠C -C =C键角和比较大的氢化热 ,同键反应芳香性稳定化能为正值 ,表明桶烯为反双环芳香性分子 ,实现了标题化合物反芳香性的几何、能量的判定     

锗亚胺及其相关分子的密度泛函计算研究

在B3LYP/6-311++G(d,p)、B3LYP/6-311++G(3df,2p)和B3P86/6-311++G(3df,2p)水平优化计算了锗亚按、磷杂烯、磷杂锗烯和砷杂硅烯以及标题物质子化正离子的平衡几何构型.用优化计算的平衡几何构型,在B3LYP/6-311++G(3df,2p)//B3LYP/6-311++G(3df,2p)计算了各标题物的旋转势垒.在B3LYP/6-311++G(d,p)//B3LYP/6-311++G(d,p),B3LYP/6-311++G(3df,2p)//B3LYP/6-311++G(3df,2p)和B3P86/6-311++G(3df,2p)//B3P86/6-311++G(3df,2p)计算了各标题物的质子亲和能,质子化反应自由能(ΔG 298)和质子化反应的焓变(ΔH 298).计算结果表明标题物有较强的π键和负值较大的质子亲和能、ΔG 298和ΔH 298,有稳定的质子质子化正离子产物.计算的旋转势垒标表标题物分子有比较强的π键,质子化正离子的π键比对应的中性分子强.     

磷杂烯及其相关化合物的密度泛函计算研究

在B3LYP／6-311 G(d，p)、B3LYP／6-311 G(3df,2p)、B3P86／6-311 G(3df,2p)水平优化得到了亚胺、磷杂烯、硅亚胺和磷杂硅烯以及相应的质子化正离子的平衡几何构型．用优化的几何构型在B3LYP／6-311 G(d，p)//B3LYP／6-311 G(d，p)水平计算了标题物的旋转势垒．在B3LYP／6-311 G(d，p)//6-311 G(d，p)，B3LYP／6-311 G(3df,2p)//B3LYP／6-311 G(3df,2p)，B3P86／6-311 G(3df,2p)//B3P86／6-311 G(3df，2p)水平计算了标题物的质子亲和能(E)、质子化反应自由能增量(AG298^θ)和质子化反应的焓变(△H298^θ)．计算结果表明标题物有强的π键和负值较大的质子亲和能、△G298^θ、△H298^θ，有稳定的质子化正离子产物．计算的旋转势垒说明标题物分了中Ⅰ的π键最强，Ⅲ的π键较弱．