1024.由半金屬三明治構(gòu)造多層三明治化合物的理論研究

1、中圖分類號：UDC：064540密級：公開學校代碼：10094訶粵￡解苗丈李碩士學位論文(學歷碩士)由半金屬三明治構(gòu)造多層三明治化合物的理論研究Constructionofmultilayersandwichcompoundsfrom‘‘一‘‘o‘rno‘‘haltmetalsandwich：1heoreticalAssessments研究生姓名：張梅指導教師：李曉艷教授鄭世鈞教授學科專業(yè)：物理化學研究方向：計算量子化學論文開題日期：2

2、013年10月15日摘要三明治化合物由于在烯烴聚合催化、非對稱催化、CH鍵活化及生物金屬有機領(lǐng)域的成功應用引起了人們的普遍關(guān)注。本論文主要從理論角度研究了由半三明治型化合物CpM和PnsM構(gòu)造三明治型化合物Cp2M(M=Li，Na，K，Be，Mg，Ca，F(xiàn)e，Co，Ni，Cu，Zn；Cp=C5H5)和PnloM(Pn=N，PAs，Sb，Bi；M=Li，NaK，Be，Mg，Ca，F(xiàn)e，CoandNi)及三層三明治化合物CpaM2的可能性。

3、利用電子密度拓撲分析的“分子中的原子(AIM)”理論和“電子定域函數(shù)(ELF)”方法，討論了三明治化合物中化學鍵的性質(zhì)及變化規(guī)律。所有的量子化學計算均采用Gaussian程序完成。電子密度拓撲分析采用AIM2000、AIMALL、TOPMOD和MULTIWFN程序完成。本論文主要包括三部分內(nèi)容：1在B3LYP／6311G(d，p)水平上，從構(gòu)型、能量和化學鍵的拓撲性質(zhì)三個方面討論了用CpM構(gòu)建Cp2M和Cp3M2(M=Li，Na，K，B

4、e，Mg，Ca，F(xiàn)e，Co，Ni，Cu，Zn；Cp=C5H5)化合物的可能性。并對不同三明治化合物中化學鍵的性質(zhì)進行了比較。研究結(jié)果表明：堿金屬和含有多個未成對電子的過渡金屬比堿土金屬更傾向于形成高對稱性的三明治型化合物。Cu和Zn形成的Cp2M和CpaM2對稱性很低。在三明治化合物和三層三明治化合物中，M與Cp間的作用以靜電作用和／t“作用為主。三層三明治化合物中MC鍵中軌道作用和盯成分大于三明治化合物。MC鍵長與MC鍵的性質(zhì)及芳香性

5、之間存在很好的線性關(guān)系：MC鍵越短，共價作用越強。對于主族金屬，鍵長越長，NICS(1)值越??；對于過渡金屬，鍵長越長，NICS(1)值越大。2采用M062X方法研究由Pn5。和PnsM構(gòu)造的PnloM(Pn=N，P，As，Sb，Bi；M=Li，Na，K，Be，Mg，Ca，F(xiàn)e，Co，Ni)的構(gòu)型和性質(zhì)。其中Li，Na，K，Be，Mg，Ca，F(xiàn)e，Co，Ni使用63llG(d)基組、N，P，As使用ccpVDZ基組、Sb，Bi采用cc—

6、pVDZPP贗勢基組。計算結(jié)果表明：堿金屬和含有多個未成對電子的過渡金屬比堿土金屬更傾向于形成高對稱性的三明治型化合物。對于同種金屬陽離子，三明治化合物中的7【型作用大于半三明治化合物。堿金屬和堿土金屬形成的半三明治和三明治化合物都具有芳香性，而大部分過渡金屬形成的體系是反芳香性的。3在B3LYP／augCCpVDZ水平上研究了由氧族和氮族元素雙取代的類l，8雙取代萘衍生物中離域鍵EE(E=VA，VIA元素)的性質(zhì)。結(jié)果表明，O，S，S