芳香π體系與離子間相互作用的理論研究.pdf

1、1、陰離子-?相互作用普遍存在于自然界中，這種弱相互作用在設計催化劑、超分子自組裝、中性陰離子受體和轉運體等方面有著巨大的潛在應用。對于這種弱相互作用，目前最大的挑戰(zhàn)就是設計出高選擇性的陰離子受體和通道。本文采用量子化學的相關計算方法對一系列陰離子-?復合物進行了詳細的理論研究，這些結果將會給具體的實驗研究提供理論依據。
　?。?）、采用M062X結合MP2方法在6-311++G(d, p)基組水平上對一系列氰尿酸及其含硫衍生物以

2、及它們的鹵素取代衍生物與氯陰離子之間形成的陰離子-?復合物進行了研究。通過這些復合物的結構和能量特征、電荷轉移以及分子中的原子（AIM）分析，表明鹵素取代可以用來調節(jié)氰尿酸及其衍生物與陰離子之間相互作用的強度。定域分子軌道能量分解分析（LMO-EDA）表明交換和靜電能對總的相互作用能的貢獻最大，極化能也有利于陰離子-?復合物的形成。最后，溶劑效應減弱了陰離子-π相互作用，且溶劑介電常數越大，這種變化越明顯。溶劑中的鹵素取代效應與氣相中的

3、一致。
　?。?）、在MP2/aug-cc-pVDZ理論水平上對氮雜蒽環(huán)C14-2mH10-2mN2m（m=1、2、3）與氯陰離子之間形成的陰離子-?復合物進行了研究。結果表明不同位置上的N雜原子對于陰離子-π相互作用的貢獻不同，此外，隨著氮原子數目的增加，陰離子-?相互作用增強。能量分解分析表明，當氯陰離子位于芳環(huán)正上方的時候，靜電力的貢獻最大；而當氯陰離子偏離了芳環(huán)中心時，交換、排斥、極化和色散項的影響變大。此外，色散能在陰離

4、子-?相互作用中的貢獻不可忽略。
　　2、中性閉殼層的團簇B10因其與石墨烯之間相似的性質已經成為大量研究的主題。本文通過MP2方法對中性B10-nAln（n=0、1、2）的平面或擬平面的結構和性能進行研究，結果表明 Al原子的取代效應可以減弱 B10的穩(wěn)定性，且穩(wěn)定性減小的順序為B10、B9Al、B8Al2。此外，團簇B10-nAln（n=0、1、2）與鋰離子之間可以發(fā)生有效的相互作用，且作用能增加的順序為B10?Li+< B9