一种电负性新标度：基态自由原子价壳层电子平均吸引能

原子吸引价电子的总能力可由基态自由原子的价电子离子化能(TIE=Σn_iE_i)及其电子亲合能(EA)之和来度量。该和值亦称为总吸引能,记为TAE=Σn_iE_i+EA,此处E_i为基态自由原子价壳层电子的离子化能,Σn_i为与之相关的价壳层电子数,EA则是电子亲合能。所指出的新电负性标度χ_CL与总吸引能TAE除以原子价壳层电子数目Σn_i之值即平均吸引能成正比：χ_CL=0.1813 AAE=0.1813 TAE/Σn_i=0.1813(Σn_iE_i+EA)/Σn_i,进一步从原子总吸引能TAE可确定其价轨道电负性。     

结构参数X的计算方法及与分子总键能和生成焓的关系

本文借助于电负性I和有效主量子数n_i^*定义了有效价电子数Z_i′。由Z_i′、 n^*_i及成键电子数mi定义的原子结构参数δ_i和分子结构参数X被计算。发现A_mB_n型分子的X相似文献   

原子连接性指数与对镧系元素理化性质的预测

以原子为研究对象的原子连接性指数( ^mAt)被定义为：^mAt=Σ(E_i×E_j×E_k×…)^-0.5,E为价电子的能级值。其中：⁰At=Σ(E_i)^-0.5, ¹At=Σ     

价电子能级连接性指数及其应用

价电子能级连接性指数( ^fE)被定义为： ^fE=Σ(m_i·m_j…)^-0.5,m为价电子能级值。其中0、1阶指数公式分别为： ⁰E=Σ(m_i)^-0.5、 ¹E=Σ(m_i·m_j)^-0.5。 ⁰E、 ¹E与化合物的总键能(ΔE)、晶格能(U)、标准生成焓(Δ_fH^?_m)以及非金属氢化物的pKa呈现高度相关性。它们的线性回归方程为：ΔE=-48.0095+1402.9463¹E,r=0.9474, U=-328.0770+1541.9351 ¹E, r=0.9801,-Δ_fH^?_m=-266.9299+1324.6461 ¹E, r=0.9509, pKa=-20.9723+28.1756 ¹E, r=0.98884, pKa=-14.6102-7.835 ⁰E+40.6461 ¹E, R=0.9933。m、^fE具有物理意义明确、计算方法简单等优点,而且预测结果令人满意。     

电性指数、电性连接性指数及其应用

In this paper the electric index (f_i) of combined atom is defined as f_i=m²_i·x_pi·(n^*_i)^-0.5. f_i has defineated the primary factors to affect hydrated heat of metal ion (ΔH_h) and solubility of metal hydroxide (pK_m). Their relation formulas are set up by least square method: -ΔH_h=260.31+519.31f_i, n′=51, r=0.9693; pK_m=0.0285+1.1358f_i, n′=46, r=0.9642. The calculated values of pK_m are better than the documental method. The electric connectivity index ( ^mF) is built up with f_i, and among them the formulas of zero, first order index are defined as ⁰F=Σ(f_i)^0.5, ¹F=Σ(f_i·f_j)^0.5 respectively. ⁰F and ¹F have highly correlativity for lattice energies (U) of inorganic compounds. Their linear regression equations are proposed as follows: (1) for 47 inorganic compounds, U=-228.41+407.62⁰F+169.38¹F, R=0.9985; (2) for 34 main group compounds, U=-420.39+507.72⁰F+144.96¹F, R=0.9992; (3) for 13 transitional element halides, U=573.80-119.97⁰F+458.58¹F, R=0.9984. The predicting values by ⁰F and ¹F basically tally with the experiment values, and are even more ideal than the theoretical values of document.     

含有共轭炔基的发光Pt(Ⅱ)配合物发光性质的密度泛函理论研究

本文利用密度泛函(DFT)和含时密度泛函(TDDFT)方法研究了一系列配合物Pt(ppy)(C≡C)_nPh(ppy=6-phenyl-2,2′-bipyridine n=1～6)的基态和激发态的电子结构和发射光谱。计算揭示,当(C≡C)_n链长n=1～3时,配合物1～3的磷光发射被指认为是 ³[π^*(ppy) → Pt(5d),π((C≡C)_nPh)](³LMCT/³LLCT)的混合电荷跃迁。而当n=4～6时,配合物4～6的磷光发射主要是来自于(C≡C)_nPh配体内部³ππ^*跃迁(³ILCT)和少部分的³LLCT微扰跃迁。通过分析前线轨道成份,可以预测当炔基链长n趋于∞时,电荷跃迁将完全发生在炔基链的π轨道之间。     

人类A3腺苷受体拮抗剂1,2,4-三唑并[1,5-α]喹喔啉衍生物的QSAR研究

采用遗传算法构建了27种人类腺苷受体拮抗剂1,2,4-三唑并[1,5-α]喹喔啉衍生物与受体之间的亲和性的QSAR模型. 为得到理想模型, 计算了拓扑学、热力学、空间、电子拓扑状态和量子化学描述符. 结合这些参数得到最终模型: pK_i＝13.407－0.027*F_C－8^E－0.033*F_C－8^N＋0.845*Atype_C_28－19.493*Shadow_XYfrac.计算得到的统计学指标为: LOF＝0.291, r²＝0.766, r_adj²＝0.723, F-test＝17.974, PRESS＝3.469, CV-r²＝0.791. 通过对模型进行分析, 得到如下结论: 降低C-8位亲电、亲核原子的前线电子密度的权重和分子在XY平面的投影分数, 增加疏水性原子类型描述符Atpye_C_28的值, 都对增加化合物分子与受体的亲和性有利. 利用此模型合理的设计了两个新的化合物, 并预测具有较高的结合活性. 该研究为喹喔啉衍生物作为人类A₃腺苷受体拮抗剂的结构改造提供理论指导, 并为进一步研究受体与配体亲和性机理奠定理论基础.     

线性BC2nB (n＝1～12)的结构特征和电子光谱的理论研究

应用密度泛函理论, 在B3LYP/6-31G^*水平上优化得到了线性簇合物BC_2nB (n＝1～12, D_(h)的平衡几何构型, 并计算了它们的谐振动频率. 在优化平衡几何构型下, 通过TD-B3LYP/cc-pvDZ和TD-B3LYP/cc-pvTZ计算, 分别得到了n＝1～12和n＝1～7的电子跃迁的垂直激发能和对应的振子强度. 在B3LYP/6-311＋G^*水平上计算得到了簇合物BC_2nB (n＝1～12, D_(h)的电离能. 基于计算结果, 导出了BC_2nB体系电子跃迁能以及第一电离能与体系大小n的解析表达式.     

Keggin结构钴取代硅钨酸盐聚苯胺掺杂材料的合成及性质

以Keggin结构钴取代杂多硅钨酸盐异构体α，β_i-K_6-nH_n[SiW₁₁Co(H₂O)O₃₉]·xH₂O( β_i=β₁，β₂，β₃)为掺杂剂，采用固相合成法制备了4种聚苯胺掺杂材料。用元素分析、红外光谱、紫外-可见光谱、SEM、X-射线粉末衍射、热重分析等对材料进行了表征，测定了材料的热稳定性、荧光性和导电性。实验结果表明：合成的掺杂态聚苯胺新材料具有较好的热稳定性、荧光性和导电性，室温电导率为7.5 × 10^-2 S·cm^-1，每种掺杂材料都有一个荧光发射峰，其发光中心来自于掺杂态聚苯胺极化子能带与价带之间的跃迁。     

不对称Fe-Fe双金属化合物[Cp*Fe(dppe)(C≡CFc))[PF6]n(n=0，1)的合成、结构及光谱性质的研究(英)

A biased bimetallic Fe-Fe complex Cp^*Fe(dppe)(C≡CFc) (1) was synthesized from FcC≡CH (Fc=C₅H₄FeC₅H₅) and Cp^*Fe(dppe)Cl (Cp^*=C₅Me₅). Its one-electron oxidation species [Cp^*Fe(dppe)(C≡CFc)][PF₆] (1a) was also prepared and the spectroscopic properties of 1a was studied. The single-crystal X-ray diffraction analysis of 1 shows that ferrocenylacetylene is bonded at the terminal carbon to the iron center in the Cp^*Fe(dppe) part. Crystallographic data for 1: monoclinic, space group C2/c, with a=4.067 65(14) nm, b=1.260 74(4) nm, c=1.649 89(5) nm, β=104.387(10)°, V=8.195 7(5) nm³, Z=8, D_c=1.354 g·cm^-3, F(000)=3512, μ=0.822 mm^-1. The structure was refined to R₁=0.038 4, wR₂=0.100 0. CCDC: 234893.     

Estimation of electronegativity values of elements in different valence states

The electronegativities of 82 elements in different valence states and with the most common coordination numbers have been quantitatively calculated on the basis of an effective ionic potential defined by the ionization energy and ionic radius. It is found that for a given cation, the electronegativity increases with increasing oxidation state and decreases with increasing coordination number. For the transition-metal cations, the electronegativity of the low-spin state is higher than that of the high-spin state. The ligand field stabilization, the first filling of p orbitals, the transition-metal contraction, and especially the lanthanide contraction are well-reflected by the relative values of our proposed electronegativity. This new scale is useful for us to estimate some quantities (e.g., the Lewis acid strength for the main group elements and the hydration free energy for the first transition series) and predict the structure and property of materials.     

电负性与原子价层轨道能

用密度泛函理论论证了原子价层轨道能与元素电负性之间的密切关系，说明如何用原子价层轨道能对元素电负性的概念进行解释，从而使周期表中元素电负性更容易被理解和计算。     

原子核强度电势和原子价层电量对元素电负性的标度

根据万有引力势与电势的关系式和系统的对比质电比(单位电量的质量)的物理意义, 定义了系统的强度电势——单位质量的电势. 研究表明, 元素电负性XSc与原子核在原子边界面上的强度电势Vic和价层电子电量qcj成线性关系. 采用回归分析法, 对周期表中除零族、氢及放射性元素之外的77种元素的Pauling电负性(XP)进行回归分析, 得到了一个无量纲的综合性的电负性计算公式, 相关系数(R=0.9844)和回归方程F检验的显著性水平(Sig.=0.0000)表明, XSc与Vic和qcj密切相关, 77种元素的拟合值与XP十分接近, 平均绝对误差仅为0.084; 并预测出较为合理的稀有气体元素的电负性. 用该式可以方便而更准确地计算除氢以外的所有元素的电负性; 同时也给出一条获取离子电负性和基团电负性的新途径.     

电负性研究Ⅰ.建立元素电负性标度的有效核电荷数方法

通过价层电离能、价键轨道能量用有效核电荷数法建立了周期表中 90种元素的电负性新标度。χ=0 .41 2 3 -EV,该式表明电负性值与价键轨道能量的绝对值的平方根成正比 ,所得数值是一套无量纲的相对参数。元素电负性值随价态的升高与元素非金属性的增强相对应 ,元素电负性的大小不仅与单个成键电子有关 ,而且也与参加价键作用的多个电子甚至整个价层都有紧密的联系。氢的元素电负性值不同于Pauling值、等于 1 .52。用 1 6种氢化物中键的额外离子能Δ′对 (χA-χB) 2 作图 ,两者之间确实具有良好的线性关系。本方法充分体现了目前公认的三大电负性标度的优点 ,该标度同时也是价层电子在价键状态下的一种能量标度 ,是对元素周期律的定量描述和反映。     

原子价壳层电子量子拓扑指数与元素电负性的关系

在基态原子价壳层电子隐核图的基础上, 基于拓扑化学原理以及原子价壳层电子结构特征, 构建了原子价壳层电子量子拓扑指数(AEI), 它对基态原子实现唯一性表征, 结合原子价壳层电子平均化能(∑n_iE_i/∑n_i)等参数, 建立了一套新的元素电负性标度: X_N＝－0.588710AEI₁＋0.761214AEI₂＋0.154982(∑n_iE_i/∑n_i)－0.080929. 该式给出了周期表中氢至镅共95种元素的电负性, 结果表明新电负性标度X_N与Pauling电负性标度颇为一致. 进一步从原子价轨道量子拓扑指数确定了sp, sp², sp³杂化轨道的电负性. 新标度在元素和物质的结构-性质研究中具有一定的适用性.     

基态原子价壳层电子能级连接性指数与元素的电负性

构建了基态原子价壳层电子能级连接性指数(^mVEI),m=0,1,2,…，它对基态原子实现唯一性表征，其中^0VEI,^1VEI对原子具有良好的结构选择性，以^0VEL,^1VEL，价壳层电子总离子化能(ΣniEi)和总从电子数(Σni)为基本参数，定义了元素的电负性：X~N=0.444067+1.190653(1-1.32775/Σni)(^0VEI)-3.154675(^1VEI)+0.134591.(ΣniEi/Σni)。用上式给出了周期表中主族元素、副族元素及惰性元素的电负性。结果表明，新电负性标度X~N与目前流行的Pauling标度颇为一致。进一步从价轨道能级连接性指数确定了碳原子的sp,sp^2,sp^3杂化轨道的电负性。     

Physical Interpretation of the Electronegativity

An additivity scheme of electronegativities of univalent substituents has been proposed on the basis on the Van Vleck orbital model of valence states of atoms. The electronegativity of any organic or heteroelement-containing substituent can be calculated from the orbital electronegativities and hardnesses of atoms constituting that substituent. The proposed additivity scheme is the most consistent among those currently available for calculation of orbital electronegativities of univalent substituents. The scheme was substantiated with the aid of quantum-chemical scale of group electronegativities.     

分子价连接性指数中杂原子价点价计算新方法及应用

对分子价连接性指数中杂原子点价δ^v~i的计算方法进行了改进,提出了一种计算杂原子价点价δ^h~i的新方法,认为分子中某一杂原子i的价点价δ^h~i值不仅与它的价层电子数Z~i、最高主量子数n~i以及结合的氢原子数目h~i有关,还与它所在的族烽N~i、陷氢图中连接的其他原子的数目m~i以及杂化方式L~p有关。杂原子i的δ^h~i值与原子i的Pauling电负性具有相近的物理意义。用由δ^h~i构成的分子价连接性指数^nχ^h(n=0,1,2)研究了取代芳烃和烃衍生物的物理化学性质和生物活性,结果表明,^1χ^h比^1χ^v有显著的改善,计算值与实验值接近的程度更高。     

A molecular electrostatic potential bond critical point model for atomic and group electronegativities

A consistent set of atomic electronegativities of main block and d-block transition elements has been obtained from the position and value of the molecular electrostatic potential bond critical point of the C-E bond of a methyl-element-hydride system, H(3)C-EH(n) (E is an element and n = 0, 1, 2, 3, 4, and 5 depending on the position of E in the periodic table). The new scale shows very good agreement with the popular electronegativity scales such as Pauling, Allen, Allred-Rochow, Mulliken, and Sanderson scales of electronegativity, especially for the main block elements. The present scale of electronegativity for transition elements is expected to be more accurate than the previously derived values because of a more consistent approach. Further, the same approach has led to the evaluation of group electronegativities when the hydrogens of E are replaced by other substituent groups. These group electronegativity values are found to correlate well with Inamoto and Mullay scales.