應(yīng)用AB INITIO方法對甲醇和水分子團簇的理論研究.pdf

1、遼寧師范大學(xué)碩士學(xué)位論文應(yīng)用AB INITIO方法對甲醇和水分子團簇的理論研究姓名：張巖申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：有機化學(xué)指導(dǎo)教師：楊忠志20070501應(yīng)用A bi n i t i o 方法研究團簇C H 3 0 H ( H 2 0 ) n ( n = 1 ~ 6 ) 的性質(zhì)應(yīng)用肋i n i t i o 方法研究團簇C H 3 0 H ( H 2 0 ) n ( n = l 。6 ) 的性質(zhì)研究生：張巖指導(dǎo)教師：楊忠志學(xué)科專業(yè)：有機化學(xué)

2、中文摘要：本文采用a b 加f 咖方法( H F , B 3 L Y P ．M P 2 ／s t o - 3 9 , 3 - 2 l g , 6 - 3 1 呂，6 - - ，H + o - , ( d , p ) 基組) 對二聚體( - - 聚水，甲醇和水分子形成異性二聚體，乙醇和水分子形成的異性二聚體) 的相互作用能進行了比較詳細的研究，對簇合物的幾何構(gòu)型進行了全優(yōu)化。結(jié)果表明：水和水．甲醇與水，乙醇和水以線性氫鍵結(jié)合成的簇合物結(jié)構(gòu)

3、最穩(wěn)定，比較所得結(jié)果采用m p 2 ／6 - 3 1 1 + g ( d , p ) 計算的結(jié)果較好，所得的結(jié)果在幾何構(gòu)型上比文獻中用m p 2 ／a u g - c c - p v d z 優(yōu)化的結(jié)果略有遜色．又采用m p 2 ／6 - 3 1 1 + g ( a 【p ) 計算T - - 聚甲醇，二聚乙醇，二聚甲酸，甲酸和水分子的相互作用能和構(gòu)型，然后又用一些力場( c v f l ' , e s f f , c f l 9

4、 1 , a m b e r ) 計算了二聚甲酸，甲酸和水分子的構(gòu)型和結(jié)合能。同時詳細考慮了O t 3 0 H ( 腳) n ( n = V - 6 ) 形成的團簇，確定甲醇和水分子形成異性二聚體時有2 種同分異構(gòu)體。推測結(jié)合兩個水分子時有8 種同分異構(gòu)體，結(jié)合三個水分子時有1 6 種同分異構(gòu)體。在M P 2 ／6 ．3 1 1 + G ( d , p ) 水平上計算了甲醇和水分子形成異性二聚體的轉(zhuǎn)動常數(shù)，在B 3 L Y P ／6 -

5、 3 1 1 + g ( d , p ) 水平上計算了紅外光譜，采用M P 2 ／6 - M I + + G ( 2 d , 2 p ) 計算了核磁共振譜，由于一個甲醇分子結(jié)合兩個水分子之后并沒有查到實驗數(shù)據(jù)，本論文對今后的工作只能給予參考。尚未查到甲醇結(jié)合四個水分子，五個水分子，六個水分子時的相關(guān)文獻，粗略考慮了在耶2 ／6 - 3 1 l + g ( d ，P ) 水平下優(yōu)化得到的甲醇和水的異性五聚體，六聚體，七聚體構(gòu)象的結(jié)合能。由

6、于受協(xié)同效應(yīng)的影響，環(huán)狀結(jié)構(gòu)的能量較低。根據(jù)計算的連續(xù)結(jié)合能．可以推測出甲醇和水形成的異性多聚體中具有三個水分子的結(jié)構(gòu)是轉(zhuǎn)折點．關(guān)鍵詞：甲醇和水分子團簇C H 3 0 H ( } 1 2 0 ) n “= l - 6 ) 口6 i n i a o 相互作用能構(gòu)型氫鍵1 前言水分子團簇結(jié)構(gòu)和結(jié)合能的探索，是近幾十年來眾多的理論和實驗研究的熱門課惠之一．當前不論是實驗手段還是理論方法，對于水分子團簇性質(zhì)的研究已經(jīng)很多了“’“。甲醇和水團簇也

7、是十分重要的體系，近年來甲醇和水團簇C H a 0 H ( } 1 2 0 ) n ( n = 1 ) 分子的各種性質(zhì)越來越引起人們的關(guān)注“?．尤其是水合作用下分子問的氫鍵作用。成為實驗和理論的前沿課題之一．0 6 0 H ( H 2 0 ) n ( n = 1 ~ 6 ) 團簇中存在多種不同的氫鍵，本文采用了不同的a bJ M r i o 研究它的各種性質(zhì)，如幾何構(gòu)型，I R ( 頻率) ，結(jié)合能等對探索氫鍵的神秘特點有一定的意義。目