Roussin红盐和Roussin黑盐的电子结构

Roussin黑盐簇阴离子及其"元件化合物"Roussin红盐簇阴离子,是固氮酶活性中心福州模型I(网兜状原子簇模型)的模型物.本文用闭壳层CNDO/2(S,D方案)法计算了它们的电子结构.根据计算所得的Mulliken重叠集居,电荷密度,分子轨道能量和轨道特征等数据,对成键性质进行了分析,得出如下主要结论:两种簇阴离子骨架电子的非定域性都比较强,桥硫原子Sb在由红盐形成黑盐的电子转移过程中起施主作用,两种簇阴离子中都存在M-M键,强度与M-Sb键相近,其主要贡献都来源于金属的s,pz,dz2轨道与硫原子的s,pz轨道之间的σ作用,金属d轨道的π作用对整个骨架的成键贡献很小.     

超价分子SO2和SO3成键性的研究

SO2,SO3和H2SO4这样的分子,由于其中S原子的"超价”(supervalent)而被称为"超价分子”.对于它们的成键特性,除早期价键理论的共振论观点外,一般都采用简单分子轨道理论观点加以解释,认为在SO2和SO3分子中,诸原子在同一平面上,S原子sp2杂化,与O原子形成σ键,S的另一个p轨道与分子平面垂直,其余O原子也各有一个与分子平面垂直的p轨道,这些p轨道线性组合形成离域π轨道.SO2中的离域π键是Π43,SO3中则是Π64.之后对S原子d轨道是否参与成键的研究表明,S的dπ轨道可以与O的pπ轨道形成π键,认为S原子d轨道参与了π键的形成[1,2].本文通过分子轨道理论的自洽场法从头算和价键理论的广义价键法(Generalized Valence Bond,GVB)计算,根据计算结果对SO2和SO3的成键性做进一步的讨论.......     

类金刚石薄膜sp~2-sp~3轨道杂化的第一性原理研究

以强σ键连接的sp2和sp3杂化碳饱和簇模型,即金刚石和石墨两相和团簇模型为研究对象,通过分子结构、电荷分布、能带结构、电子态密度和分子轨道的第一性原理计算和分析,研究了类金刚石薄膜中sp2-sp3轨道杂化的空间结构稳定性的成键特性等.结果表明,成键过程中由于微扰作用破坏了原子内部"吸引"与"排斥"的平衡关系,使电子云重新分布,而键能大小和电子云的重叠密切相关,因而两相共存对电荷分布和结构均有影响.能带结构分析发现sp2杂化C原子将π键引入,产生π和π*能带使带隙变窄,说明类金刚石薄膜的半导体本质.电子态密度计算结果中费米能级附近出现杂质峰,说明存在中间杂化和/或π态和σ态的转化.     

硅、磷、硫和氯原子3d轨道参与成键对键角的影响

硅、磷、硫和氯原子３ｄ轨道参与成键对键角的影响王文亮（延安大学化学系陕西７１６０００）第三周期ｐ区主族元素Ｓｉ、Ｐ、Ｓ和Ｃｌ原子３ｄ轨道能否参与成键的问题已进行过较多的研究和讨论［１－５］，一般认为在适合的环境条件下３ｄ轨道是可以参加成键的，并对无机...     

Ce(C_8H_8)_2和Ce(C_8H_8)_2~-的化学键性质

结合改进的重叠模型Xa-SW法和Ziegler过渡态法,通过将中心原子与配体的作用选成离子聚集、中心原子只有s和p轨道参与成键、中心原子只有d轨道参与成键、中心原子只有f轨道参与成键、中心原子的s、p、d和f轨道同时参与成键5种类型,从能量角度分析了Ce(C_8H_8)_2和Ce(C_8H_8)~-_2的化学键性质。     

CNDO/2法计算二茂锆卤化物的电子结构

本文将Pople的闭壳层CNDO/2程序改编成将原子中s,p,d亚层分开处理,并扩展到可计算锆化合物的CNDO/2-TM程序;选取了锆的有关参数;计算了Cp_2ZrX_2(X=F,Cl)分子的电子结构.得到的氯化物分子轨道的能级次序和间隔与光电子能谱相符.计算的偶极矩为5.88D,与实验值相近.计算结果还说明Cp_2ZrX_2是有一定离子性的共价化合物.中心锆原子约呈 1价.金属锆的5s轨道参与茂环的σ键,5p轨道通过移入电子参与茂环σ键,而4d轨道则参与茂环的π键,但成键所占成分不大.Zr-F键的离子性占51％,Zr-Cl键的离子性占44％,Zr-Cp键的共价性在84～93％之间.     

四重键化合物M_2(CH_3)_8~(n-)中金属—金属键的性质

本文分析了四重键化合物M_2(CH_3)_8~(n-)(M=Mo,Tc,W,Re)中金属键的性质,并对金属原子的(n-1)f轨道参加成键的可能性进行了讨论.结果表明(n-1)f轨道参加成键使金属原子间π和δ电子的几率增加,并使总能量、π和δ成键轨道能量明显下降。因此,f轨道对金属四重键特别是π和δ键的影响是显著的。     

四元硼氮环成键的研究

在４－３１Ｇ基组水平上，对四元硼氮环做了ＳＣＦ－ＭＯ从头算．根据计算结果，由原子的轨道集居以及σ和π电子的分布，讨论了硼原子与氮原子间的成键情况．结果表明，硼有形成多中心σ键的倾向，且环上π电子极化是指向硼的，同时，硼和氮原子上加氢有利于环的稳定．     

Cl2和O2在TiC(100)表面共吸附行为的密度泛函理论分析

基于密度泛函理论的第一性原理从头计算方法,建立了Cl₂和O₂在TiC(100)表面的共吸附模型.通过分析吸附能、电荷密度和偏态密度(PDOS)等参数,研究了Cl₂和O₂在TiC(100)表面的反应机理,发现解离后的Cl原子和O原子与TiC(100)表面的原子均成键,从而破坏了Ti—C键.Cl₂分子在吸附过程中充当电子的受体,得到与之成键的Ti原子贡献的电子,O₂分子在吸附过程中也充当电子的受体,得到C原子贡献的电子.TiC(100)表面在吸附分子后,Ti—C成键轨道上电子占据数变少,反键轨道上电子占据数增多,Ti原子与C原子之间的成键作用减弱.同时,Ti3d与Cl3s,Cl3p发生轨道重叠杂化作用,O2p轨道和C2p轨道存在较强的共振峰,Cl原子和O原子与TiC表面相互作用强烈.     

某些镧系化合物化学键特性的INDO研究

本文用INDO方法研究了不同价态镧系化合物的成键性质和4f轨道在成键中的作用,结果表明,镧系化合物的成键受许多因素,如价态、半径、配体、配位数、空间构型等影响。不同配体与镧系元素成键的强度差别较大;高价态的共价性大于低价态的;配位数低的大于配位数高的。某些特殊构型的镧系化合物除σ键外,还形成重叠较好的π配键,使Ln—L键共价性大大增强。4f轨道在成键中的作用比5d的少得多,三价(二价态)的4f轨道基本定域(<0.1％),四价态的4f轨道对成键的贡献明显增大,可接近1％。     

某些镧系化合物化学键特性的INDO研究

本文用INDO方法研究了不同价态镧系化合物的成键性质和4f轨道在成键中的作用,结果表明, 镧系化合物的成键受许多因素, 如价态、半径、配位数、空间构型等影响。不同配体与镧系元素成键的强度差别较大; 高价态的共价性大于低价态的; 配位数低的大于配位数高的。某些特殊构型的镧系化合物除σ键外, 还形成重叠较好的π配键,使Ln-L键共价性大大增强。4f轨道在成键中的作用比5d的少得多, 三价(二价态)的4f轨道基本定域(<0.1%), 四价态的4f轨道对成键的贡献明显增大, 可接近1%。     

量子化学MNDO法中键强度的描述

1 前言以CNDO 法为基础建立的键函数方法,把量子化学的成键强度与传统的成键和非成键相互作用的有关项直接联系了起来.它对σ、π体系都能作定量描述,并且有旋转不变性,满足对称性要求,能很好地随键长变化反映键强度情况,并作了很好的尝试.按照同样原理,本文用理论上已作了许多改进的MNDO 法建立原子对作用能E_(AB)来量度成键强度.理论上可以证明,MNDO 法的原子     

层状金属配位聚合物[{MX2(bipy)}n](M=Ni,Cu,Hg;X=F,Cl,Br,I;)bipy=4,4'-bipyridyl)的电子结构和导电机理研究

用紧束缚(EHT)晶体轨道方法对层状金属配位聚合物[{HgX2(bipy)}(a)](X=Cl,Br;bipy=4,4'-bipyridyl)进行了能带结构计算,并利用键向量方法对这一系列聚合物能带特征和成键性质进行了讨论.研究表明,Fermi能级附近的能带主要是金属汞原子和卤素原子及氮原子之间形成的d-pσ*反键和d-pσ成键作用,这两者作用的强弱对导电性起决定作用.本文还对系列聚合物[(HgX(bipy)}n](M=Ni,Cu,Hg;X=Cl,Br;bipy=4,4'-bipyridyl)可能具有的导电机理和规律进行了探讨.     

簇合物中锥形四重桥硫3d轨道成键的EHMO研究

运用EHMO方法对四个[M_4S_2]（M＝Co，Nb）型簇合物的电子结构进行了计算，通过对硫原子3d轨道引入前后体系总能量、轨道能级、电荷分布和Mulliken键级等性质的比较，发现簇合物中锥形四重桥硫原子的3d轨道参与了成键，对稳定[M_4S_2]结构单元有重要的作用．     

双核V配合物中金属-金属键的INDO定域化方法研究

本文利用INDO和E_R定域化方法,对Ⅴ~2(μ-η^2-S~2)~2(SCCH~2)~4和[V~2O~2Cl~6]^2-双核配合物进行了量子化学计算研究,讨论了它们的电子结构和化学键性质,并讨论了利用mulliken键序判别金属原子间成键的可靠.进而基于过渡金属原子主要是以d亚层轨道参与成键,建议用金属原子d亚层的键序讨论键强度的新方法.     

双核钯配合物Pd2L2和Pd2L2X2(L=Me2PCH2PMe2;X=F,Cl,Br,I,H)的量子化学理论研究

采用 ab initio HF,MP2方法和密度泛函理论方法,对Pd(0),Pd(Ⅰ)双核配合物Pd2L2和Pd2L2X2(L=Me2PCH2PMe2;X=F,Cl,Br,I,H)的儿何结构和电子结构进行了研究.研究表明Pd2L2中Pd原子间的相互作用丰要来自电子相关效应,Pd2L2X2中Pd原子问的相互作用则主要来自d轨道的成键作用.MP2方法和局域泛函Xa方法能对两类配合物的几何结构给予准确的描述.在Pd2L2中,Pd原子的4d电了组成一一对应的成键、反键轨道,轨道作用相互抵消使Pd原子间仅存在微弱的相互作用.x原子与Pd2L2的作用使Pd-Pd反键轨道电子占据数减少,成键作用加强.两类配合物的Pd-Pd键长与NAO键级之间存在很好的线性关系.还对Pd2L2和Pd2L2X2的低占据电子激发态进行了含时密度泛函理论计算,分析不同配合物的电子跃迁特征,并就卤素配体对Pd2L2X2光谱性质的影响进行了讨论.     

双核钯配合物Pd2L2和Pd2L2X2 (L＝Me2PCH2PMe2; X＝F, Cl, Br, I, H)的量子化学理论研究

采用ab initio HF, MP2方法和密度泛函理论方法, 对Pd(0), Pd(I)双核配合物Pd2L2和Pd2L2X2 (L＝Me2PCH2PMe2; X＝F, Cl, Br, I, H)的几何结构和电子结构进行了研究. 研究表明Pd2L2中Pd原子间的相互作用主要来自电子相关效应, Pd2L2X2中Pd原子间的相互作用则主要来自d轨道的成键作用. MP2方法和局域泛函Xα方法能对两类配合物的几何结构给予准确的描述. 在Pd2L2中, Pd原子的4d电子组成一一对应的成键、反键轨道, 轨道作用相互抵消使Pd原子间仅存在微弱的相互作用. X原子与Pd2L2的作用使Pd—Pd反键轨道电子占据数减少, 成键作用加强. 两类配合物的 Pd—Pd键长与NAO键级之间存在很好的线性关系. 还对Pd2L2和Pd2L2X2的低占据电子激发态进行了含时密度泛函理论计算, 分析不同配合物的电子跃迁特征, 并就卤素配体对Pd2L2X2光谱性质的影响进行了讨论.     

三元硼氮环的电子结构与成键

用从头算ＳＣＦ－ ＭＯ法对三元硼氮环２ 个系列８ 个分子的电子结构进行了研究．根据计算结果,由原子的轨道布居以及σ和π电子的分布,讨论了硼原子与氮原子间的成键情况．结果表明,硼原子和氮原子上加Ｈ 有利于环的稳定,同时削弱了Ｂ—Ｎ 键而增强了Ｂ—Ｂ键和Ｎ—Ｎ 键,对Ｂ２Ｎ 系列和ＢＮ２ 系列中的Ｂ原子和Ｎ 原子的净电荷的影响恰好相反．     

层状金属配位聚合物[{MX_2(bipy)}n](M=Ni,Cu,Hg;X=F,Cl,Br,I;)bipy=4,4′bipyridyl)的电子结构和导电机理研究

用紧束缚 (EHT)晶体轨道方法对层状金属配位聚合物 [{HgX2 (bipy) }n](X =Cl,Br ;bipy =4 ,4′ bipyridyl)进行了能带结构计算 ,并利用键向量方法对这一系列聚合物能带特征和成键性质进行了讨论。研究表明 ,Fermi能级附近的能带主要是金属汞原子和卤素原子及氮原子之间形成的d pσ 反键和d pσ成键作用 ,这两者作用的强弱对导电性起决定作用。本文还对系列聚合物 [{HgX2 (bipy) }n](M =Ni,Cu ,Hg ;X =Cl,Br;bipy =4 ,4′ bipyridyl)可能具有的导电机理和规律进行了探讨。     

C(2×2)S/Fe(001)吸附体系的SCF-X_α-MS研究

采用SCF-X_α-MS方法,对于C(2×2)S/Fe(001)吸附体系,选择Fe_5S和Fe_9S两种原子簇模型,研究了该吸附体系的电子结构、吸附成键特征及其相互作用图象。结果表明,S吸附于Fe(001)单晶表面具有较强的定域性质,S原子与底物Fe原子之间的吸附相互作用主要表现为S(3p)-Fe(4s,3d)之间的轨道相互作用。通过对表面吸附键长的优化,其结果与X.S.Zhang等的ARPEFS的实验结果一致。