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甲酸分子内质子转移和氯甲烷水解反应以及几个环状化合物的分子形貌研究

作　者: 孔瑛杰
导　师: 赵东霞
学　校: 辽宁师范大学
专　业: 物理化学
关键词: 质子转移第一电离能分子中一个电子所受到的作用分子形貌轮廓电子密度
分类号: O621.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

分子形貌模型是把电子密度标志在三维空间的分子形貌轮廓上，同时还能表征出了分子的形状和大小。本文借助于分子形貌理论，探究了甲酸分子内质子转移反应过程中分子形貌的变化，氯甲烷水解反应过程的形貌动态变化，以及环状化合物分子形貌特征。具体内容如下：（1）采用MP2/6-311++G(3df,3pd)方法优化得到甲酸的两种低能几何构型，并计算了单点能。在MP2/6-311G(d,p)水平下求得甲酸分子内质子转移反应的过渡态，在MP2/6-31G(d)水平下实施了反应路径IRC的计算。在MP2/6-311++G(3df,3pd)水平下计算了IRC路径上驻点的第一电离能和最高占据轨道的能量，计算了甲酸分子中一个电子所受到的作用势(PAEM)，探讨了反应过程中两个原子间的Dpb与其距离的关系，使用MELD精密从头算中的CISD/3-21+G(d,p)方法，结合自编的分子形貌程序，描绘了甲酸的分子形貌。计算了甲酸的表面积和体积，和水平方向和垂直分子平面方向上的分子形貌轮廓以及相应的电子密度。（2）在MP2/6-311++G(3df,3pd)水平下，获得了氯甲烷水解反应的过渡态并实施了反应路径(IRC)的计算。在MP2/6-311++G(3df,3pd)水平下，计算了IRC路径上所有驻点的第一电离能和最高占据轨道的能量。计算了反应过程中Cl与C和C与O间的PAEM值，使用MELD精密从头计算中的CISD/6-311++g(d,p)方法，并结合我们自编的分子形貌程序，绘制了分子形貌。（3）在MP2/6-311++G(3df,3pd)水平下优化得到了cycloptadienylanion, benzene,pyridine, pyridazine, pyrimidine, pyrazine的低能几何构型，并在相同方法下计算了它们的第一电离能，描绘了它们的最高占据分子轨道图形。使用MELD精密从头计算中的CISD/3-21＋G(d,p)方法，结合我们自编的分子形貌程序，计算了这些环状化合物分子中一个电子所受到的作用势(PAEM)，使用电子的经典转折方程，绘出了这些化合物的分子形貌。探讨了这些环状化合物环上化学键的Dpb与各自相应的化学键键长的关系，探讨了环心处作用势与极化率的关系。定义和计算了分子界面电子密度的均匀度。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
引言  9-12
1 分子形貌理论  12-13
  1.1 分子形貌的定义  12
  1.2 计算细节  12-13
2 甲酸分子内质子转移的分子形貌研究  13-31
  2.1 计算方法  13
  2.2 甲酸的两种初始构型  13
  2.3 过渡态以及反应路径(IRC)  13-15
  2.4 IRC 上驻点的第一电离能和 HOMO 的能量  15-16
  2.5 甲酸分子中一个电子作用势(PAEM)  16-22
  2.6 分子形貌  22-30
    2.6.1 表面积和体积  23-25
    2.6.2. 分子形貌轮廓参数  25-30
  2.7 小结  30-31
3 氯甲烷水解  31-37
  3.1 反应物和产物的从头计算  31-32
  3.2 氯甲烷水解的过渡态以及 IRC  32-33
  3.3 氯甲烷水解 IRC 上驻点的第一电离能和 HOMO 的能量  33-34
  3.4 沿着 IRC 反应路径上 PAEM 的动态变化图  34-35
  3.5 分子形貌  35-36
  3.6 小结  36-37
4 环戊二烯负离子和六元环化合物的分子形貌研究  37-49
  4.1 计算方法  37
  4.2 环状化合物的几何构型和第一电离能  37-40
  4.3 环状化合物分子的 PAEM  40-44
    4.3.1 分子中一个电子所受到的作用势(PAEM)  40-42
    4.3.2 分子的等值线作用势图  42-43
    4.3.3 极化率与环点作用势  43-44
  4.4 分子形貌  44-48
  4.5 小结  48-49
结论  49-50
参考文献  50-53
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  53-54
致谢  54

甲酸分子内质子转移和氯甲烷水解反应以及几个环状化合物的分子形貌研究

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