关于分子轨道对称性守恒原理

自提出“分子轨道对称守恒原理”以来,已作了大量实验工作和理论工作,证实这条原理对协同反应是正确的。但对于二类重要的协反应,同面异面环加成反应和σ键迁移反应,分子轨道有无对称性,能级相关图应如何描述等问题,迄今未曾解决。本文的目的就是解决这一科学问题。     

铁(Ⅱ)-羟肟络合物的穆斯堡尔谱研究

羟肟类化合物能与Cu、Ni、Co、Fe等形成稳定络合物。羟肟类配位体与金属离子的螯合反应是通过酚羟基氧原子及肟基氮原子实现的。在配位体的结构-性能关系研究中,对决定σ配键强度的配位原子电荷密度的贡献已被广泛重视。我们曾用Hückel分子轨道法计算配位原子的电荷密度及有关键序,并对它们在萃取金属离子反应中的贡献作了评价。文献中对金属原子反馈特性影响的研究尚少记载。Burger等认为,由3d~5—3d~(10)过渡金属与双肟或水杨醛肟衍生物所形成络合物的稳定性受σ配键与反馈键的支配。     

计算C_(60)和C_(70)磁化率的规范不变分子轨道微扰方法

自1985年Kroto等发现C_(60)以来,碳原子团簇的许多物理化学性质成为实验和理论研究的广泛领域。由N个碳原子(N为偶数)组成的C_N碳原子团簇分子是一个由12个五边形和N/2—10个六边形构成的多面体。C_N分子中每个碳原子的成键状态同苯分子类似,是以sp~2杂化轨道形成σ键,这些σ键构成C_N分子的骨架。每个碳原子都余下一个π-p轨道和一个π电子,这N个π电子形成大共轭π键。直觉上认为:这种大共轭体系应类似于苯这类芳香分子具有较大的抗磁磁化率。然而不同理论的计算结果相差甚远。Eler等采用London理论计算得到C_(60)的π电子磁化率非常小,甚至还可能是顺磁磁化。Fowler等用从头计算     

四苯基丁二烯基稀土化合物的合成及其对丁二烯聚合的催化活性

稀土碳π键型化合物已得到广泛研究,而稀土碳σ键型化合物的合成却报道得较少。1970年Hart等人首次报道了稀土碳σ型化合物LiLn(C_6H_5)_4(Ln=Sc,Y,La,Pr)的合成,1981年Evans等人合成了稀土碳σ键型化合物[(C_5H_5)_2LnC(CH_3)_3](THF)(Ln=Er和Lu)。我们合成了如下两种新型四苯基丁二烯基稀土σ键化合物。相似的d-类化合物的晶体结构证实金属碳键为σ键型。研究了(Ⅰ)中的Nd化合物与三乙基铅配合对丁二烯聚合的催化活性。     

二氯二茂钛与二甲亚矾反应的~1HNMR研究

Tsutsui等用NMR法研究了二氯二茂钛(CP_2TiCl_2)与二甲亚砜(DMSO)于70℃下的反应。他们认为生成了Ti—Cσ键的稳定化合物,即发生了如下反应:、     

1,1’-三亚甲基双环戊二烯基稀土金属(Ⅲ)配合物——氢化钠体系及其中配体对烯烃还原的影响

氢化钠作为路易斯碱广泛地用于有机合成,但它单独地不能作为还原剂使碳-碳不饱和键还原。我们发现三茂稀土配合物—氢化钠体系可还原烯烃及区域选择性地还原双烯烃。迄今为止,三价稀土金属有机配合物中以σ键与金属结合的有机配体对反应的影响很少研     

失屏、钻穿、电荷效应及电离势的计算

利用屏蔽系数计算原子电离势是被广泛引用的简便方法。Sbater方法是按z~*=z—σ计算有效核电荷,且把σ当作不随核电荷变化的常数,陈念贻、金松涛皆指出不同元素原子的相应轨道的屏蔽系数σ应该随核电荷z变化。σ从实质上来说是屏蔽效应、钻穿效应、轨道-轨     

CCl_2与CH_3CHO插入反应的量子化学及电子密度拓扑研究

利用密度泛函和自然键轨道理论及高级电子耦合簇和电子密度拓扑方法,对单、三重态CCl2与CH3CHO中C—H插入反应的微观机理进行了研究.在B3LYP/6-31G(d)水平上优化了反应通道各驻点的几何构型.在CCSD(T)/6-31G(d,p)水平上计算了各物种的单点能量,并对总能量进行了校正.计算表明,主反应通道均在单重态势能面中进行,单重态CCl2与CH3CHO中的Cα—H键[反应Ⅰ]及Cβ—H键[反应Ⅱ]均可发生插入反应,存在三条主反应通道,产物分别为P1[CH3COHCCl2],P2[CH2COHCHCl2]和P4[CHCl2CHCHOH],从能量变化和反应速控步骤能垒两方面考虑,反应Ⅱ更容易发生.对主反应通道中的关键点进行了电子密度拓扑分析,并讨论了被插入前后C—H键中H原子的积分能量变化.     

螺环化合物正交π电子间分子内激发能迁移

一、引言 由于分子内激发能迁移方向(简称IEET)与激发态化学反应密切有关,人们对此有很大兴趣。螺吡喃是众所周知的光致色变化合物,其反应机理通常认为是C—O键断裂。支持这个机理的实验依据是间接的,即,有色体的IR与部花青类似。鉴于缺乏光化学允许过渡态的信息,这个机理可能太简单化。在前文中,我们发现螺吡喃的单线态和三线态都有反应活性和芳香性p轨道参与反应机理。现在拟报道关于过渡态的研究结果,研究中用3,3-二甲基-1,2,2-三苯基吲哚,IX和2、2-二甲基-5,6-苯骈-2H-氧萘,X,作为N-苯基螺吡喃的组份模型。     

场论在化学中的应用——歧化反应的立体化学

我们曾利用场论的Noether定理导出点称守恒原理并借以讨论化学反应与光谱跃迁等过程的选择规则。为讨论σ迁移反应的对称性问题又引入了反应反演reaction-reversal变换及其联合点称的对称性。本文将利用反应反演联合点称的对称性来分析歧化反应的立体化学特征。     

辅酶B_(12)模型化合物的研究——Ⅶ.C_2H_5Co(SB)和RCo(salen)L系列化合物的CNDO/2计算

目前合成系列结构上呈规律性变化的辅酶B_(12)模型化合物和研究其结构与Co—C键性质间的关系,是认识影响辅酶B_(12)中Co-C键稳定性的因素及辅酶的催化作用机制的有效途径.而有关模型化合物的微观反应机制的研究还很少,Lipscomb等人用PRDDO方法计算了简单模型体系CH_3—Co(NH_3)_5;朱龙根等人用非参数自洽场方法计算了模型化合物的各种构型变化对Co—C键强度的影响,Mealli等人用定量分子轨道方法和微扰理论讨论了Co—C键的离解过程,但真正根据模型化合物的晶体结构数据进行量化计算还很少见.     

分子轨道成键力的标度

在分子轨道理论中,分子轨道成键力和轨道能级、电负性、电荷分布等性质一样,是描述分子轨道性质的重要的物理概念。人们把分子轨道按成键作用的不同划分为成键轨道、非键轨道和反键轨道,并通过测定分子在电离后的键长、振动频率和离解能变化来确定分子各轨道的成键性质。     

邻近C—H键对中心金属原子的配位作用——TiCl_3Me(dmpe)的电子结构和化学键

众所周知,配位化合物中的配体通常是指能与中心金属原子直接形成化学键的原子或原子团,以及Lewis碱、含有不饱和键的共轭体系等。但是,近年来有越来越多的实验事实表明:饱和σ键,特别是饱和C—H键,也有可能作为配体与中心金属原子相互作用。例如,     

利用定域分子轨道计算大分子性质的探讨

现代化学键理论中的两大分支,即分子轨道理论与价键理论,随着电子计算机技术的进步和量子化学计算方法的改进,自六十年代末期以来都有很大发展。然而从化学的传统观点出发,人们一直期望建立一种更完善的化学键理论,不但它的计算结果与实验数据相符合而且还具有物理图象上的直观性。分子轨道理论程序化的计算方法和价键理论明确的电子配对概念正好是互补的,但目前还不能简单的将两者融合成为统一的理论。两者的基本差别在于分子轨道的离域性与电子配对的定域性。由研究分子轨道的定域化而发展起来的定域分子轨道理论构成了两者之间的桥梁,对深入理解化学键的本质起着重要的作用。     

等电子系列中σ和Z的关系

在斯来脱(Slater)型轨道函数式中,σ(屏蔽常数)取值规则和徐光宪等改进的σ取值规则,都认为某一指定轨道上的电子受到的屏蔽作用和核电荷数Z是无关的。陈念贻、温元     

第一、二周期元素的同核双原子分子(或离子)及其分子轨道键的参数分析

元素周期律对物性乃至键的性质,都有非常重要的影响。这里我们选取第一、二周期的元素键的参数以及同核双原子分子(或离子)的分子轨道参数,把这两种参数联合起来说     

氧吸附金刚石(100)表面的电子结构

利用基于密度泛函理论的第一原理方法, 计算了桥接型和顶接型氧吸附金刚石(100)表面的平衡态几何结构和电子结构. 结果表明, 桥接型氧吸附金刚石(100)表面带隙中不存在表面态, 价带中的占据态主要由O 2p未成键轨道和C—O轨道、C—H轨道作用诱发, 而顶接型氧吸附金刚石(100)表面带隙中存在未占据态, 来源于C 2p和O 2p的未成键轨道, 价带中占据态则由O 2p未成键轨道和C=O p键诱发.     

CCl2与CH3CHO插入反应的量子化学及电子密度拓扑研究

利用密度泛函和自然键轨道理论及高级电子耦合簇和电子密度拓扑方法, 对单、三重态CCl₂与CH₃CHO中C—H插入反应的微观机理进行了研究. 在B3LYP/6-31G(d)水平上优化了反应通道各驻点的几何构型. 在CCSD(T)/6-31G(d, p)水平上计算了各物种的单点能量, 并对总能量进行了校正. 计算表明, 主反应通道均在单重态势能面中进行, 单重态CCl₂与CH₃CHO 中的C_α—H键[反应Ⅰ]及C_β—H键[反应Ⅱ]均可发生插入反应, 存在三条主反应通道, 产物分别为P1[CH₃COHCCl₂], P2[CH₂COHCHCl₂]和P4[CHCl₂CHCHOH], 从能量变化和反应速控步骤能垒两方面考虑, 反应Ⅱ更容易发生. 对主反应通道中的关键点进行了电子密度拓扑分析, 并讨论了被插入前后C—H键中H原子的积分能量变化     

化学传感材料S_nO_2的量子化学研究

本文应用键参数函数方法、EHMO方法与从头计算方法研究SnO_2的传感作用。计算表明,可由气体分子的前线分子轨道能级初步推测SnO_2与这些气体作用引起电导率改变的方向。提出NO被SnO_2吸附时,NO的O进入晶格氧空位的物理模型,据此理论计算得到吸附后SnO_2的禁带加宽,化学位移方向以及电荷迁移都支持了实验观测。指出SnO_2化学传感作用本质上是电荷迁移效应。由于电导率改变与晶格氧空位数目等有关,看来定量检测的化学传感器制备是相当困难的,除非能控制晶格氧空位的数目。     

高氧化态钼簇合物的电子结构和化学键——多中心d-pπ键的存在和性质

本文通过对一系列二至六核高氧化态钼簇合物电子结构的计算和分子轨道分析,提出了该类型钼簇中存在多中心d-pπ这一新化学键形式的观点;导出了半定量计算d-pπ作用能的群轨道角重迭公式;讨论了该公式中的d_M~G轨道空穴数,桥原子能级(或电负性)和几何环境等因素与桥键强度、键长、键角及Mo-Mo'键强度的关系.