价键理论的不变式方法的新算法

价键理论的不变式方法的新算法吴玮，莫亦荣，张乾二（厦门大学化学系，厦门，３６１００５）关键词价键理论，群论，不变式近年来，我们提出了闭壳层的价键（ＶＢ）计算的不变式（或称正行列式）方法［１，２］．将置换群ＳＮ对ＶＢ结构的对称子群Ｑ进行陪集分解。每一个...     

乙烯、乙炔和苯与氨基锂间的π型锂键相互作用

分别在DFT-B3LYP和MP2/6-311++G**水平上求得乙烯、乙炔和苯与氨基锂锂键复合物势能面上的3个几何构型. 频率分析表明,3个构型均为稳定构型. 计算结果表明,形成锂键复合物后,质子供体N(2)- Li(4)的键长明显增大,且其伸缩振动的频率发生了不同程度的红移. 分别在乙烯…氨基锂、乙炔…氨基锂和苯…氨基锂三种复合物中,经MP2/6-311++G**水平计算的同时含基组重叠误差(BSSE)和零点振动能校正的单体间锂键相互作用能分别为-26.04、-24.86 和 -30.02 kJ·mol-1. 自然键轨道理论（NBO）分析表明单体间的弱相互作用属于π-s型锂键.     

价键理论中的组态相互作用

近 2 0年来 ,从头计算水平的价键 (VB)方法得到了人们的重视 ,并广泛应用于化学反应等问题的研究[1～ 5] ,然而目前价键理论的计算方法仍然很不完善 .用 VBSCF方法进行计算虽然比较简单 ,能正确地描述化学反应的形成机理 ,但数值结果不理想 ;而用 BOVB方法[4 ] 进行计算虽然可以得到较好的计算结果 ,但存在收敛困难等问题 .分子轨道理论中的组态相互作用是一种简单直接的电子相关能计算方法 ,显然这一方法可以应用于价键方法中 .然而与分子轨道理论方法不同 ,在价键方法中 ,无法直接得到空轨道 ,此外如何选取激发价键函数使得计算结果…     

B_nAH型分子中A─H键振动频率与基团B_nA的电负性

Ｂ_ｎＡＨ型分子中Ａ─Ｈ键振动频率与基团Ｂ_ｎＡ的电负性宋小平，韩长日（海南师范学院化学系海口５７１１５８）关键词共价氢化物分子，振动频率，基团电负性对于ＢｎＡＨ型分子中Ａ─Ｈ键的振动频率的规律性，国内外学者从不同角度进行了较多研究，其中运用元素电负性...     

导出铅(II)—卤素键价参数的一条新途径

基于精确的晶体结构数据并设定B=0．037nm以拟合经验参数R0是通常采用的键价参数推导方法．与此相反，作者提出从分子气相电子衍射的键长设定经验参数如然后从晶体结构数据拟合经验参数B．以Pb（II）-卤素键为例，PbX2气相电子衍射Pb—x（X=F，Cl，Br，I）键长分别为0．2036，0．2447，0．2598和0．2804nm，经拟合到最佳B值分别为0．0382，0．040，0．040，0．0386nm，与普适参数B值0．037nm有一定的差距．所提出的键价参数不仅得到比较理想的键价值和计算结果，而且保留了键价参数风作为单价键长明确的物理意义．     

二价双核铀聚吡咯配合物结构设计和铀-铀多重键的理论研究

经三十余年努力,二价铀溶液化学于近年取得突破性进展,Evans和Meyer等成功获得两个可通过X-ray晶体衍射表征结构的有机金属铀（II）配合物.为进一步拓展U^II配合物化学和探索可能存在的金属多重键,设计双核配合物[（U^II）₂（L）]（L为八齿氮供体低聚吡咯大环四价阴离子）,并使用相对论密度泛函理论优化其可能的电子自旋态异构体结构和计算相关性质.结果表明,[（U^II）₂（L）]具有三重态基态,其电子组态为π⁴σ²δ²;U（5f）原子轨道对高占据分子轨道有重要贡献;它的U-U键长为2.33Å、Mayer键级为3.89和对应的伸缩振动频率为259 cm^-1,被指认为U-U弱四重键.这一结论与QTAIM （quantum theory of atoms in molecule）的U-U键临界点处的电子/能量密度拓扑分析结果相一致.与不同氧化态铀同类物[（U^m）₂（L）]ⁿ⁺ （m=III,n=2;m=IV,n=4）比较显示,随着铀氧化态增大,U-U距离增长、键级变小、伸缩振动频率变小,金属铀电子自旋密度与常规预期值的差值（?S_U）增大;结合分子轨道和QTAIM参数分析,发现金属氧化态可以调控配体和金属轨道能级匹配程度和改变金属-金属多重键.     

价键方法中的非活性轨道优化新算法

本文通过引进一组正交的辅助非活性轨道和与它正交的辅助活性轨道,将价键理论方法中的冻核近似推广到轨道非正交的情形,得到了体系能量及其对非活性轨道的梯度解析表达式,简化了价键自洽场方法中非正交轨道能量梯度的计算．该方法的标度为（Na＋1）m^4,其中Na和m分别是活性轨道和基函数的个数．分析表明,与现有的其他算法相比较,该方法具有更低的计算标度,因而计算效率更高．     

惰性气体体系HeAuF和NeAuF的理论预测

近年来,含惰性气体原子的体系受到越来越多的关注,特别是NgMX类体系,其中Ng表示惰性气体原子,M是金属原子Cu、Ag、Au,X为卤素原子F、Cl、Br．已有的实验和理论研究结果表明,这类体系为线性构型,并且表现出较强的Ng-M共价键的特征,含Au的体系共价键最强,其次是含Cu的,含Ag的作用最弱．对惰性气体原子而言,共价键强弱的顺序依次为：Ar〈Kr〈Xe．因此Xe—Au共价键是目前发现最强的,而Ar-Ag是最弱的．本文旨在探讨是否存在He—Au和Ne-Au共价键．我们将采用高精度量子化学方法对HeAuF和NeAuF体系的结构和稳定性进行理论研究．在MP2和CCSD（X）水平上优化了HeAuF和NeAuF的平衡构型．对Au原子,采用Stuttgart和Koeln的有效势（ECP60MWB）和价电子基组（9s9p6d4f）,对He、Ne和F采用aug-cc-pVTZ基组（定为基组A）．在CCSD（T）优化结构的基础上采用基组A和B（其中对He、Ne和F采用aug-cc-pVQZ基组）计算了NgAuF→Ng＋AuF的离解能．CCSD（T）计算结果表明He—Au的键长为0．184nm,和vdW半径极限（0．217nm）相比,更接近共价半径极限（0．167-0．187nm）;而Ne—Au的键长为0．248nin,明显长于共价半径极限（0．197mm）,更接近vdW半径极限（O．231nm）．另外从同类体系键长规律来看,He—Au的键长依次小于Ar-Au、Kr-Au和Xe—Au,而Ne-Au却长于Ar-Au和Kr-Au的键长．对比Ng—Au谐性振动频率发现,频率大小依次为Ne—Au〈He—Au〈Ar-Au〈Kr—Au〈Xe-Au．在CCSD（T）／基组A水平下得到的HeAuF体系He—Au键的离解能为24kJ·mol^-1,明显高于典型vdW体系ArNaCl的Ar-Na离解能（8kJ·mol^-1）;而NeAuF体系离解为Ne和AuF的离解能只有7kJ·mol^-1．结果表明HeAuF体系可能存在较弱的He—Au共价键,而NeAuF不是一个稳定体系．为了更精确确定HeAuF的稳定性,我们采用了更大的基组B’（在基组B基础上对Au采用cc—pVTZ-PP基组）对HeAuF体系进行进一步计算．在CCSD（T）／基组B’水平下得到的He-Au键的离解能为26kJ·mol^-1．自然键轨道（NBO）分析表明,HeAuF体系中有明显的从He到AuF电荷转移0．06e,而NeAuF体系的电荷转移仅为0．02e,ArAuF,KrAuF和XeAuF相应的值分别为0．11、0．13和0．26e．该趋势与另外一类惰性气体体系HNgF非常类似．另外从体系价层轨道的电子密度图发现,HeAuF的价层轨道4σ有明显的He的1s和Au的5Pz轨道的重叠,而NeAuF未出现Ne和Au轨道重叠的情况．     

分子激发态的价键理论研究——B_2分子低激发态的成键特征

根据分子轨道理论与价键理论对化学键描述的对应关系,实现了双原子分子低激发态的价键描述和ab initio价键计算,B_2分子低激发态的计算结果表明,价键计算不仅具有清晰直观的物理意义,而且对位能面平衡点附近特征的模拟,优于分子轨道理论,包含几个激发键表的计算,便能正确地反映体系的电子相关效应.     

一些多层夹心配合物的电子结构和成键

本文采用Ｆｅｎｓｋｅ－Ｈａｌｌ方法研究了三层和四层夹心配合物的电子结构和成键。结果拽出，三层夹心配合物的稳定电子组态为３０－３４价电子（ＶＥ），但是当金属－金属间距缩短时，由两个过渡金属的ｄｘ＾２，ｄｘ＾２－ｙ＾２，和ｄｘｙ组成的三个ＭＯ能级上升且定位在前线轨道区域，因此预料２６－２８ＶＥ也是稳定电子组态。基于ＭＯ分析，４２Ｖ遥四层夹心配合物是稳定电子组态，然而由于ＨＯＭＯ（ｄｘ＾２）与ＬＵＭＯ（     

EHMO的碳—碳键长自洽计算

本文利用重叠布居和碳—碳键长的经验关系式,在EHMO计算程序中引入键长自洽,对有机分子碳—碳键长的计算,其结果与测定值符合较好。     

氢键对N-乙酸乙酯甲基丙烯酰胺聚合的影响

<正> 分子间形成氢键对低分子化合物及高分子化合物物理性质的影响研究得比较多,对低分子有机化合物化学性质的影响研究也进行了大量工作。于宝善等研究表明单体分子间形成氢键对单体的自由基聚合能力是有影响的。 上述研究都是在芳香族酰胺及脂肪族酰胺类单体的液相本体聚合或熔融态的本体聚     

分子络合物的键能研究

本文提出一个定量表达分子络合物中给体和受体作用能的计算模式.根据此模式对约350种分子络合物的生成热进行计算,计算值和实验值吻合良好.在此键能计算模式的基础上,还对给体电离势、配位中心和位阻效应等问题展开讨论.     

几种分子间氢键络合物体系的振动光谱研究

本文对X·C_2H_2[X=(CH_3)_3N、NH_3、(CH_3)_2O和CH_3(N)及(NH_3)_2·C_2H_2]五种分子间氢键络合物体系进行了振动光谱研究。用MNDO方法对这五种体系进行了几何构型优化,获得了直角坐标力常数;通过力常数变换将其转换成内坐标表达的力常数,用GF矩阵方法作全振动分析,计算了上述体系的振动光谱频率,并对频率作了理论归属,从而得到了分子间氢键的伸缩振动力常数和振动频率。     

SOME PHYSICAL AND CHEMICAL PROPERTIES OF THE PHOSPHORUS-NITROGEN BOND

Abstract

This lecture is dedicated to the memory of Dr Hafiz Boudjebel, who worked for two years in our laboratory and unfortunately died in a plane crash near Tangier in December 1973.

We began working on organic compounds of phosphorus twenty years ago. We encountered many interesting problems, and, having to choose between them for this occasion, eventually decided to speak about the phosphorus-nitrogen bond and a few related questions. We could gather many experimental facts, which Hercule Poirot would describe as the pieces of a puzzle, and we are trying to arrange them according to a nice logical pattern. The pattern is by no means complete now, but some main lines begin to appear; both spectroscopic and chemical evidence give some hints concerning the respective electrophilicity and nucleophilicity of phosphorus and nitrogen, or, to put it another way, on the hybridization state of both atoms and on the order of the P[sbnd]N bond.     

铀酰配合物的电子结构与化学键

本文采用群分解EHMO计算程序研究了铀酰配合物的电子结构与化学键。计算结果表明,铀酰配合物具有与UO_2~(2+)离子类似的电子结构特征,铀酰基元是典型的共价成键,而第二配体在赤面上密堆积形成离子键。这种电子结构与化学键特点被用来阐明铀酰配合物的立体化学性质以及光谱化学序列。     

主链含四重氢键基元聚氨酯的合成与性能

合成了一种新型含有UPy(2-ureido-4[1H]-pyrimidone)基团的二羟基化合物,以此二羟基化合物作扩链剂,通过与聚氨酯预聚体进行的扩链反应,制备了一系列主链含UPy的聚氨酯(PU-UPy).傅里叶红外光谱(FTIR)、氢核磁共振(1H-NMR)等测试结果表明,在聚氨酯主链中确实含有UPy链段.同时,热性能及力学性能测试表明,聚氨酯中的UPy二聚体会集聚而形成微晶,熔点在60℃附近.在聚氨酯主链中引入UPy,能大幅提高聚氨酯的力学性能,调整软段的分子量,以及在主链中UPy含量可改变聚氨酯弹性体的断裂伸长率和抗张强度.     

煤中碳硫键的室温选择性断裂

通过室温下高硫煤的Ｓ甲基化反应,可使煤结构中的一种碳硫键选择性断裂。煤样先经Ｏ甲基化反应,使酚羟基转变为甲基醚,然后再经由碘甲烷和四氟硼酸银组成的Ｓ甲基化试剂进行Ｓ甲基化反应。断裂后硫以四氟硼酸三甲基锍的形式用１３ＣＮＭＲ进行检测。以模型化合物４,４二甲氧基二苄基硫醚进行Ｓ甲基化反应,亦可高产率地生成四氟硼酸三甲基锍。提出一个由苄基碳正离子和硫醚组成的离子偶极集合物作为反应中间体的反应机理。最后,１３ＣＮＭＲ定量分析结果表明,烟煤中含有约２％的４,４二甲氧基二苄基型硫醚或４,４二羟基二苄基型硫醚。