无环共轭烯烃能谱与分子轨道Mason信号流图表示

虽然已有不少图论方法,讨论共轭分子的HMO模型,但用Mason信号流图来研究无环共轭烃分子,文献上尚未见报道。本文用信号流图讨论无环共轭烯烃能谱,分子轨道与分子网络的关系,得到了一些简要的结果。     

同系能级线性规律 Ⅰ、基轨道线性组合法与非共轭体系的同系能级线性规律

在烷烃及其衍生物中,通常认为没有π键,更没有共轭π键,为什么从光电子能谱得出的分子轨道能级也符合同系能级线性规律,即: E(N,k)=a bX(N,k),(1) X(N,k)=((2k-1)/k)sin((kπ)/(2N 1)) (2)呢?本文尝试对这一问题作一理论探讨。我们分析了用从头计算法求得的烷烃同系物的分子轨道系数矩阵,确认同样存在着共轭π型的分子轨道.例如,H-(CH_2)_n-H分子可以看作是由n个CH_2基团和两端各一个H原子所组成。每一个CH_2基团中C的平行的p轨道与两个H的s轨道之间有两种组合形式(如表1所示)。     

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。     

分子轨道图形对称约化的象图法

已经有不少作者讨论了HMO分子轨道图形的对称约化。我们尝试应用群操作象图法讨论具有面对称性和轴对称性的共轭分子HMO分子轨道图形的对称约化,得到了与前人一致的结果。这似说明群论方法可与分子轨道图形理论直接联系起来,并且所得结果也较为简洁。     

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。     

同系能级线性规律 Ⅱ.共轭和非共轭同系物的光电子能谱

本文收集了47个类型的共轭和非共轭同系物的光电子能谱,发现各级分子轨道能量共180个数据系列,很好地符合同系能级线性规律。相关系数属于优(|r|>0.99)的占72.22%,良(0.99>|r|≥0.95)的占22.78%,中(0.95>|r|≥0.90)的占5%。在180条直线中只选录其中26条的a、b和r列于表1、2. 本文还对常数a、b的物理意义进行了讨     

二辛基酞菁氧钒的合成、表征和半导体性质

设计与合成了2,3-二辛基酞菁氧钒(2,3-C8OVPc),2,16(17)-二辛基酞菁氧钒(dp-C8OVPc),1,15-二辛基酞菁氧钒(1,15-C8OVPc)和1,18-二辛基酞菁氧钒(1,18-C8OVPc)4种可溶性酞菁氧钒衍生物,研究了辛基位置对该类化合物的物理化学性质、固态薄膜形貌和有机薄膜晶体管(OTFT)器件性能的影响.在溶液状态下,辛基的位置对共轭分子的吸收光谱和前线轨道能级影响很小,它们的最大吸收峰均在700 nm左右,最高被占分子轨道(HOMO)和最低未占分子轨道(LUMO)能级分别约为-5.20和-3.80 eV.在薄膜状态下,吸收光谱显著红移,且红移幅度与辛基的位置有关.4个化合物在薄膜中均以edge-on的方式排列,由它们制备的底栅-顶接触型OTFT器件的迁移率均大于0.1 cm~2/(Vs),其中2,3-C8OVPc的迁移率最高,达到0.19 cm~2/(Vs).     

以多环烃为重复单元的环多聚共轭烃的稳定性

它是平面构型的十六电子的非交替共轭烃,具有D_(2h)对称性。它的合成吸引人们去合成新的以环烃为重复单元的环多聚分子。这在理论上提出了这类共轭烃的稳定性问题。本文将简单分子轨道理论的图形方法和差分方程方法相结合,试对这一问题进行一般性的讨论,以供     

任意稠合多环芳烃π-键总能近似计算的通式

目前只能在若干特殊体系上,如线性共轭分子、单环共轭分子、并苯系、放射烯系等上得到挥克分子轨道(HMO)参数,如能量系数、轨道系数的封闭式。并进而得π-键总能等其他参数,然而在一个相当普遍的范围内,构成共轭系π-键总能计算的近似公式,则是一个引人思索的     

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.     

本征值问题的图形理论

本文给出了用图形表示的齐次线性方程组解的普遍形式.量子化学和其它领域经常遇到齐次线性方程组形式的本征值问题,典型代表如简单分子轨道理论中的能级和分子轨道,我们曾以三条定理的形式给出了封闭解.实质上,三条定理对一般的齐次线性方程组是普     

C_(60)和C_(70)分子中杂化轨道问题

根据Pauling对杂化轨道的经典论述,Haddon在一组论文中提出了π轨道轴矢模型(π-Orbital Axis Vector)POAV,用以一般性的处理非平面有机共轭分子的杂化轨道和π轨道在空间的取向问题.但是POAV计算公式较繁,且必须借助于编写的计算机程序来实现计算.最近,陈琼也讨论了C_(60),C_(70)的轨道杂化问题,然而他们的π轨道取向是人为给出的,因此结果是近似的.我们在Haddon工作的基础上,由p轨道的矢量合成方案,结合POAV计算中的物理图象,简化了Haddon的处理,首次给出了C_(60)分子中碳原子杂化轨道和π杂化     

独特的分子

日本科学家已创造了一项世界记录,即用八个不成对的电子作成一个分子。这种分子是实现所谓一维铁磁性的特殊磁性类型的一个步骤。简单说来,分子中的电子占据“轨道”空间区,每一轨道有一对电子。有时,两个轨道亦可能处于同一能级(简并)。在此情况下,电子不成对,但占据各自轨道。在新分子中,有两组四个简并轨道,总共有八个不成对电子。这两组简并轨道并不精确处于同一能量。然而,由于静电排斥,电子不倾向于成对。     

氰代杂环多烯腈类化合物的HeI紫外光电子能谱研究

气相HeI 21.22eV紫外光电子能谱(UPS)能从孤立分子的分子轨道特性上,给出研究分子的电子结构、构型、构象以及成键特性上的大量信息.我们曾报道某些三岔共轭体系的UPS研究,指出它们遵守同系线性规律的实验和理论基础,以及分子内羰基基团作为阻断基团的分子轨道特征.本文报道在分流型的三岔共轭类化合物——氰代杂环多烯腈系列化合物上的     

烯类单体在自由基加聚反应中链增长过程的分子轨道理论

烯类单体自由基加聚反应的链增长过程,主要是链自由基和单体形成过渡态时π分子轨道的变化过程。因此如能计算出变化时π分子轨道的能级,就可以得出变化过程中π电子的能量曲线,从而与加聚反应的活化能相联系.前人的工作是应用定域理论计算反应前后共振能的变化,或用微扰理论计算微扰能,以此来和链增长反应的活化能相联系.他们这些方法     

开路状态下平面异质结有机太阳能电池的数值模型

运用数值方法, 系统研究了开路状态下平面异质结有机太阳能电池受体层的最低未占据分子轨道(LUMO)能级和阴极Fermi 能级之间的势垒、给体层厚度和受体层厚度对器件内部载流子浓度、电场和电势分布的影响, 得到了载流子浓度、电场和电势分布随受体层的LUMO 能级和阴极Fermi 能级之间的势垒、给体层厚度和受体层厚度变化的定量关系, 这为以后的平面异质结有机太阳能电池开路状态下的实验研究提供了理论基础.     

不同取代基对四硫富瓦烯衍生物电荷传输影响的理论研究

通过密度泛函理论考察了四种四硫富瓦烯衍生物的电荷转移情况.二苯并-四硫富瓦烯(DB-TTF)的全氟化增加了分子的重整能而不利于电荷传输,但全氟化可降低化合物分子的前线轨道能级,从而减小电子注入势垒,这将有利于电子而不是空穴输运.当N原子取代DB-TTF分子内苯环上的C原子时,分子的重整能没有增加,但由于降低了前线分子轨道能级,从而减小了电荷的注入势垒而且还加强了分子的热稳定性.在DB-TTF分子上引入NH2可以改变分子晶体的结构以及电荷迁移率,从而通过引入不同取代基来改变-堆叠结构.另外,由于全氟化的DB-TTF分子间具有较强的极化效应,采用格点能校正方法来计算电荷转移积分更为恰当.     

共轭链烃键级、前沿电荷密度分布的拓扑表示

本文应用分子轨道图形理论,推导出共轭直键烃的π键级分布及前沿电荷密度分布的封闭公式,揭示出直链烃π键级,前沿电荷密度与分子拓扑的联系。π键键级沿分子轴成波状交替分布与实测键长交替分布基本一致。由封闭公式计算出的前沿电荷密度与文献[2]的结果相同。     

苯分子的Rydberg能级和轨道

苯分子是典型的有机分子之一,激光光谱的兴起,促使对其高激发态(或Rydberg态)研究的注意。从HFSCF计算中得不到可靠的高能级和空轨道,故一般采用联合原子模型或组态相互作用方案来指认和拟合实验谱线;前者过简,后者过繁。以交换位能定域化近似为基础的SCF—SW—X_α方法,在相同的近似等级下计算占据轨道和空轨道,所提供的高激发     

用XPS振起伴峰表征聚苯乙烯的辐射交联度

人们知道X-射线光电子能谱(XPS)振起(Shake up)伴峰主要是伴随主光电子的电离所导致的最高占有轨道(HOMO)到最低未占有轨道(LUMO)电子跃迁的结果。Carlson及Clark等人均指出这种振起伴峰是某些过渡金属元素和共轭靠电子体系的表征。聚苯乙烯分子链上带有苯环侧基,由于苯环上的共轭电子,使得人们能够观察到这种伴峰。这种伴峰是由于π→π~*电子跃迁的结果,它发生在苯环上,其强度和π电子共轭情况有关。