原子、分子和晶体中电荷密度分布分析的一个新方法(英文)

本文提出一个从X-射线实验数据出发分析电荷密度分布图的新方法。有关此法的完整的量子理论推导可见文献[1,2]。这个新方法的特点在用非球形原子组成预分子,在精化原子结构参数(即原子坐标,热振动参数,标度因子,消光因子)的同时还精化了价轨道的量子参数(即轨道形状参数,轨道方向参数和布居数)。使得原混杂于传统研究方法中的价轨道信息得以分离,从而真正的化学形变密度和分离所得的价轨道量子信息,可帮助我们更进一步地理解分子间及分子内的相互作用,成键本质等…。该法被应用于一系列的不同晶体,结果与分析详见正文。     

第一周期双原子分子电荷密度心的计算

分子电荷密度分布对了解分子结构及性能的关系具有重要意义。实验及理论计算的各种电荷密度图广泛用于化学键的研究,其中密度差图有重要价值。本文中引进了电荷密度心概念,并计算了一些第一周期双原子分子的电荷密度心,旨在对电荷密度分布作一些简洁、定量的解析和应用。     

共轭分子非简并轨道电荷密度分布与导图分子片的拓扑关系

导出了共轭分子非简并π轨道电荷密度分布同导图分子片拓扑相关的一个公式,用于计算共轭分子各原子的轨道电荷密度.     

C_(4v)ML_5分子片的杂化轨道和轨道相互作用

从等瓣类似原理出发,利用分子电子结构的分子片观点,作者提出用“前线杂化轨道”来描述分子片的特征杂化轨道,它具有高度的方向性,反映分子片的电子结构、成键特征和反应性能。本文介绍了一种确定分子片的前线杂化道(Frontier Hybitad Orbital,简记成FHO)的计算方法,应用该方法研究了一系列C_(4v)ML_5分子片的杂化轨道和轨道的相互作用,着重讨论了由ML_5分子片构成的分子M_2L_(10)(如Mn_2(CO)_(10)、Mn_2Cl_(10)~(4-)等)和XM_2L_(10)(如HCr_2(CO)_(10)~-)中的M-M键的性质,解释了HCr_2(CO)_(10_~-离子中的Cr-H-Cr的稳定结构不是直线而是弯曲的,其键角为150°左右。     

Os(CO)_5和OsH_2(CO)_4的电子结构-电荷自洽-离散变分-X_a法研究

本文用SCC-DV-X。法计算了O_5(CO)_6和O_sH_2(CO)_4两个分子的基态能级,Mulliken布屠分析,态密度和键级。O_s(CO)_5的最低空轨道与最高占据轨道的能级差为4.3eV,位于近紫外区。在O_s(CO)_5中,轴向羰基的σ轨道与O_s的dz~2之间足一种强排斥作用,电荷迁移计算说明σ馈键在O_s(CO)_5中起着重要的作用。对于O_sH_2(CO)_4,O_s的dz~2与H_2的la轨道,O_s的dxz轨道与H_2的1b轨道间的相互作用削弱了H-H,稳定生成O_s-H键。键级数据表明,O_sH_2(CO)_4在双聚反应中,轴向CO首先离解,而后是H的双核消除;CO的对位削弱键的影响效应要比H的强。     

有机金属化合物中二级化学键的理论研究(Ⅵ)--二级化学键生成的半经验分子轨道(MOPAC)方法的研究

应用半经验分子轨道(MOPAC7.0软件包中的AM1和PM3)方法,对一些有机金属汞化合物进行了探讨和研究.通过总能量和生成热的比较可知,由于分子内的二级化学键的生成,分子cis-ClHgCHCHCl和o-C6H4HgCl2的能量较低,更稳定.对于含Ph和CN基团的一系列有机汞化合物,通过计算其内旋转能垒中的初始构象和能谷构象可知,由于Hg与Ph和CN之间的二级化学键的生成,其初始构象更趋稳定.     

密度泛函理论研究碳纳米管对苯、萘和蒽的吸附作用

碳纳米管和苯、萘、蒽通过非键相互作用形成复合物。对碳纳米管与苯、萘、蒽相互作用的不同取向进行了研究,构建了PA、PB、TA和TB四种模型,应用PBE密度泛函方法,在DZP水平下对碳纳米管CNT200和苯、萘、蒽进行几何结构优化。计算结果表明PB构型相对最稳定,其相互作用能△E_(int)分别为-7.62、-10.78、-14.46kcal/mol,作用距离分别为3.30(?)、3.46(?)和3.46(?)。计算结果表明碳纳米管可以有效的吸附苯、萘和蒽。     

2,4,6-TNT晶体电子结构的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论(DFr)对2,4,6-三硝基甲苯(TNT)晶体的分子结构及电子结构进行了理论研究,探讨了TNT晶体的分子结构以及费米能附近的能带结构和原子的投影态密度(PDOS),并分析了TNT分子间的相互作用以及分子内和分子问的氢键作用.同时还利用Gaussian98程序包对单个TNT分子结构进行了B3P86/6-31g**水平的优化计算,分析了单个TNT分子和晶体中TNT分子的差异.     

C6H6…H2X(X=O、S、Se)复合物中XH…π键的从头计算法研究

在MP2/6-311++G**基组水平下对苯水体系,苯硫化氢体系和苯硒化氢体系可能存在的结构进行了全自由度能量梯度优化,找到了三个能量极小的π氢键结构BW,BS和BSe,它们的结合能分别是-10.25kJ/mol,-9.12kJ/mol,-9.83kJ/mol.通过电荷分析发现了电荷的流向从苯环流向给体的小分子.