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几个杂环化合物以及HF与惰性气体形成二聚体过程中分子形貌的理论研究

作　者: 孙秀萍
导　师: 赵东霞
学　校: 辽宁师范大学
专　业: 物理化学
关键词: 第一电离能 分子形貌 内禀特征信息 分子中一个电子所受到的作用 势 极化率
分类号: O631.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


分子形貌是研究分子的形状和大小以及分子的前沿电子密度的一种方法。本文利用分子形貌理论,研究了几个五元杂环化合物(pyrrole, thiophene, pyrazole, thiazole, imidazole, isothiazole)分子中一个电子所受到的作用势及分子内禀特征信息；探究了FH---Rg(Rg=He,Ne,Ar,Kr)二聚体动态过程分子形貌的变化。具体内容如下：采用MP2/6-311++G(3df,3pd)方法优化得到了pyrrole, thiophene, pyrazole, thiazole, imidazole, isothiazole的低能几何结构,并在MP2/6-31G水平下计算了这些杂环化合物的第一电离能；计算了杂环化合物中各原子在最高占据轨道上所占的系数,给出了杂环化合物的最高占据轨道的图形。使用MELD精密从头算中的CISD/3-21+g(d,p)方法,并结合我们自编的分子形貌程序,绘出了pyrrole, thiophene, pyrazole, thiazole, imidazole, isothiazole的分子形貌图；计算了分子中一个电子所受到的作用势,探究了杂环化合物环上成键原子间的键长和该化学键的作用势的势垒(Dpb)的线性关系；并计算了环心处的作用势,证明了在环心处的作用势的大小与分子极化率有一定的关系,可以用来表征分子的变形性。计算了分子内禀特征信息和分子界面电子密度的均匀度,环上的电子密度分布越均匀,共轭效应越好,芳香性就越强,杂环就越稳定。FH---Rg(Rg=He,Ne,Ar,Kr)二聚体动态过程分子形貌的研究。采用MP2/6-311++G(2d,2p)方法优化得到FH---Rg(Rg=He,Ne,Ar,Kr)二聚体的低能几何结构。使H原子和Rg之间的距离从8.0A变化到2.0A,用同样的方法和基组优化得到H原子和Rg原子处于不同距离时的几何构型。并在MP2/6-311++G(2d,2p)水平下计算了这些二聚体的第一电离能；在MP2/STO-3G水平下计算了这些二聚体中各原子在最高占据轨道上的系数,给出了最高占据轨道的图形。结合二聚体中各原子在最高占据轨道上的系数分析二聚体电离能的变化趋势。使用MELD精密从头计算中的CISD/6-311++g(2d,2p)方法,并结合我们自编的分子形貌程序,绘出了FH---Rg(Rg=He,Ne,Ar,Kr)的分子形貌。展示了当Rg原子逐渐接近HF分子中的H时,二聚体分子形貌的变化；计算了FH---Rg (Rg=He,Ne,Ar,Kr)二聚体的内禀特征参数,当Rg原子和H原子间的距离从8.0A渐变到2.0A时,二聚体的极化率(a)逐渐增大,二聚体中各原子的变形性的也越大。通过HF分子和稀有气体形成二聚体的动态过程的分子形貌的研究,为进一步认识和探讨稀有气体和小分子间的相互作用提供了一种更为直观的工具。

全文目录


摘要  4-6
Abstract  6-9
引言  9-12
1 分子形貌理论  12-15
  1.1 分子中一个电子所受到的作用势(PAEM)的定义及表述  12-13
  1.2 分子形貌(molecular face)的定义及表述  13
  1.3 分子形貌的计算方法  13-15
    1.3.1 分子中一个电子所受到的作用势(PAEM)  13
    1.3.2 分子形貌  13-15
2 几个五元杂环化合物分子形貌的理论研究  15-29
  2.1 计算方法  15
  2.2 五元环化合物的低能几何构型和第一电离能  15-18
  2.3 五元环化合物分子中一个电子所受到的作用势(PAEM)  18-24
  2.4 五元环化合物的分子形貌  24-28
  2.5 小结  28-29
3 FH---Rg(Rg=He,Ne,Ar,Kr)二聚体的动态过程的分子形貌的理论研究  29-54
  3.1 计算方法  29
  3.2 FH---Rg(Rg=He,Ne,Ar,Kr)二聚体的第一电离能  29-35
  3.3 FH---Rg(Rg=He,Ne,Ar,Kr)二聚体动态过程的分子形貌  35-40
  3.4 FH---Rg(Rg=He,Ne,Ar,Kr)二聚体动态过程的内禀特征信息  40-48
  3.5 FH---Rg(Rg=He,Ne,Ar,Kr)二聚体中一个电子所受到的作用势  48-53
  3.6 小结  53-54
结论  54-55
参考文献  55-58
致谢  58

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 高分子化学（高聚物） > 高分子物理和高分子物理化学 > 高聚物结构理论
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