独立存在的π单键

化学中的共价键分为两类，σ键和π键。σ键可以独立存在，也可以和π键同时存在于多重键中，而对于π键而言，目前教科书中介绍的都是与σ键共存的情况。但是π单键是否可以独立存在呢？虽然可供参考的文献很少，但近期的科研成果表明π单键是可以独立存在的。本文围绕近年来可独立存在π单键的研究进展和特点进行简要综述。     

产生两套π键能数据的原因

π键能与σ键能不同,迄今无测量方法。从不同角度出发,有两套不同的π键能数据。按Miller的符号,D_(π,therm)代表从热化学数据估算的π键能,D_(π,isom)代表从动力学数据估算的π键能,这两者彼此平行相差3—5 kcal/mol。本文发现,自由基中的键能与母体分子中的键能相等的假设,是引起两套不同π键能数据的原因。     

自洽场分子轨道法中π体系的分离

论述了从自洽场分子轨道法数据中分离出π轨道的原则,提出用π共振积分能贡献E~(πR)以衡量π成键性。所提供的数据表明乙烷的C—C键带少量π键成分,且与丙烯和丁二烯在π体系上相似。提供了π体系分离的算法细节。     

ABn型分子或离子中离域π键的讨论

详细讨论了分子中存在离域π键的3个条件和推断分子中离域π键存在形式的3个步骤,同时介绍了原子不共平面时,“离域π键”存在的可能性.文中大量的实例和讨论,有助于读者全面掌握“离域π键”这一知识点.     

有关书写离域大π键π_n~m表达式的一点经验

Huckel用原子轨道的线性组合(L’CAO)的分子轨道理论对共轭分子进行了近似处理,形成了 Huckel分子轨道法(HMO法)。HMO法认为形成离域大π键的条件为:(1)形成离域大π键的原子均在同一平     

配位化学中的C-H…π非键弱相互作用

随着超分子化学研究的深入和发展,C-H…π非键弱相互作用越来越多地在晶体工程学、分子识别、主客体化学、自组装超分子体系以及生物大分子与配体相互作用等领域中被关注。本文综述了在配位化学中的C-H…π非键弱相互作用,它不仅存在于配合物分子内,亦可在配合物分子间观察到,并对利用配合物体系进行C-H…π非键弱相互作用体系研究提出一些设想。     

铵离子与芳香π体系间阳离子-π相互作用的研究

本文通过电荷密度的拓扑性质和结合能的能量分解两个方面研究了NH₄⁺与甲苯、对甲基苯酚以及甲基吲哚间阳离子-π相互作用的大小及其作用本质。结果表明：芳香环上键临界点和笼临界点的分布方式的多样性反映了芳香环上的不同取代效应。其次，能量分解结果显示，虽然静电能和诱导能在阳离子（NH₄⁺）－π相互作用中占主导地位，但色散能和交换排斥能也是不可忽视的。另外，静电能和芳香π体系的键临界点上的电荷密度之间存在着很好的正相关性，这有助于进一步深刻理解阳离子－π体系中的静电相互作用。     

含氧酸离子RO_4~(n-)中的p-dπ配键

引用对ＲＯｎ－４（Ｒ＝Ｃｌ，Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅ，Ｐ，Ｓｉ）进行ＣＮＤＯ计算结果定量说明Ｒ—Ｏ键中存在较强的ｐｄπ配键，并讨论了与ｐｄπ配键密切相关的无机含氧酸及其盐的热稳定性、含氧酸的酸性及ＲＯｎ－４离子的聚合作用。     

有机结构波谱中二级结构效应机理的新探索（Ⅱ）——π→p共轭效应和超共轭效应

当H原子和形成π键的原子相连时,π成键轨道和π反键轨道与H原子的2P空轨道相互作用,组成新的分子轨道,这样的结构称为π→P共轭体系,由π→P共轭作用引起的不饱键一系列性质的变化,称之为π→P共轭效应。     

定域分子轨道中的σ—π分离

对含重键的分子体系,分子轨道定域化会涉及到两种完全不同的重键描述,即等价的重键或“香蕉”键和不等价的σ和π键,文献曾利用杂化轨道法对此进行过讨论。对于定域分子轨道,具体得出哪种描述取决于所采用的定域准则及计算中采用的近似方法。对于从头算法的定域化研究,Boys定域准则强烈地趋向于等价重键描述;Ruedenberg定域准则只是对未共轭的重键体系有较强的等价重键描述倾向,对共轭的重键体系,这种倾向性明显减     

以咔唑为π-桥的D-π-A型有机染料分子的合成与性能

本文分别以三苯胺、N-苯基咔唑和吲哚[3,2,1-jk]咔唑为给体,选择3,6-和2,7-位连接的咔唑为π-桥与氰基乙酸受体键连合成了两个系列共6个D-π-A型染料分子,研究了以它们为光敏剂的染料敏化太阳能电池器件的光伏性能.通过对比发现,给体单元相同的染料分子,以2,7-位连接的咔唑为π-桥时其共轭骨架的π-电子离域比3,6-位连接更好,因而其分子内电荷转移吸收明显变宽并增强,表现出更好的分子捕光能力,相应电池器件的短路电流密度(J_(sc))更大,展示了更高的光电转换效率;当π-桥相同时,给体单元由三苯胺依次变换为N-苯基咔唑和吲哚[3,2,1-jk]咔唑后,伴随苯环之间的直接键连其分子共平面性增强,氮原子上孤对电子参与共轭的程度增大,这虽有利于给体单元共轭骨架的π-电子离域,但会导致氮原子孤对电子参与的分子内推拉电子效应减弱,影响体系对太阳光的吸收利用,同时刚性共平面骨架加剧了分子间π-π堆积,引起染料聚集而加速载流子复合,从而影响其电池器件的开路电压(V_(oc))和J_(sc),不利于光伏性能的提升.     

休克尔分子轨道法处理萘的π键键级的释疑

一般来说,共轭体系的π键键级越大则其键长越短.然而,休克尔分子轨道(HMO)法计算出部分萘的π键键级与实验测得的键长数值并不相符,因此不少同学质疑HMO法计算的准确性.本文运用从头算Hartree-Fock(HF)方法和尝试加入校正因子的HMO法得到了更合理的萘等并环π键键级,并通过比较使学生进一步理解HMO法的误差来源.     

芳环超分子体系中的π-π作用

π-π作用是芳环超分子体系中广泛存在的一种重要的弱相互作用. 本文对π-π作用的特征、形式、有效参数和表征方法等作了比较全面的综述, 同时小结了影响π-π作用的一些重要因素, 最后还概述了近年来π-π作用在超分子组装、不对称催化、有机半导体材料等领域的研究进展.     

金属富勒烯的价π轨道成键,杜瓦结构和无π轨道自由基结构

对富勒烯的价π轨道成键和无π轨道自由基进行了理论研究，得到内接和外接一种和多种金属富勒烯的各种可能对称性和结构，除了Ｃ６０（Ｉｈ），Ｃ３４（Ｃ３ｖ）和Ｃ２８（Ｔｄ）外，我们还研究了Ｃ３３（Ｃ３），Ｃ５６（Ｔｄ）和Ｃ６８（Ｔｄ）。这样的价键观点将为分子轨道计算以及分子构件配置的相反观点提供新的见解。     

多烯链平均π电子离域能的递变函数研究

离域能或共振能ED是一个共轭多烯体系中π电子能Eπ与相应数目n个孤立乙烯双键中π电子能总和nEπ之差量[1],即ED=Eπ-nEπ(c=c),由于离域能随双键数目增加而逐渐增大,大小不同的多烯链化合物总离域能不便比较.蒋明谦曾提出了著名的有机结构型性能的同系线性规律,他用多烯链每一个碳碳键上的平均离域能(或每个碳碳双键上的平均离域能)对同系因子(1/α)2/n作图,发现二者均具有良好的直线关系,如H(CH=CH)nH系列,碳碳双键上的平均离域能与同系因子成线性关系,相关系数为0.994,H(CH=CH)nC+H2系列,碳碳键上的平均离域能与同系因子线性相关,相关系数亦为0.994[2].但对于不同系列而言,碳碳键上的离域能和碳碳双键上的离域能不便比较.     

键邻接矩阵特征根与单烯烃生成焓的定量计算

在作者已有工作[1]基础上对烯烃分子的π键、每一C-C σ键和C-H σ键分别构建键邻接矩阵,记为CMπ,CMC-C和CMC-H.求解每个键邻接矩阵CM都可得到一对特征根:X1和X2(令X1＜X2),然后分别对分子中所有C-Cσ键和C-Hσ键邻接矩阵的较小的特征根求和即得∑X 1CC和∑X 1CH.π键邻接矩阵CMπ的特征根记为X1π和X2π(其中X1π＜X2π).     

分子轨道图形理论的应用（Ⅲ）—估算Eπ的断键法

分子轨道图形理论的应用（Ⅲ）──估算Ｅ_π的断键法赵洪刚，杨开海，王长生，张继才，曹阳（辽宁师范大学化学系，大连，１１６０２２）（苏州大学化学系，苏州）关键词π电子总能量，矩，分子拓扑在分子轨道图形理论中，对一般的应用，π电子总能量Ｅπ的近似表达式就?..     

芳基与烷基亚砜钯(II)配合物π反馈效应的DFT研究

应用DFT方法对二苯基亚砜(DPSO)和二己基亚砜(DHSO)的钯(II)配合物进行了理论计算。结果表明中心金属钯与亚砜之间存在d-π^*反馈键，而且二苯基亚砜钯(II)配合物中的π反馈键比二己基亚砜钯(II)配合物强，即亚砜的取代基对其钯(II)配合物的π反馈键有显著的影响。以BHandH/6-31+G^**(Pd，3-21G^*)//BHandH/6-31G^*(Pd，3-21G^*)方法对相应的亚砜钯(II)配合物进行单点计算时，配合物trans-PdCl₂(DPSO)₂ 的π反馈键轨道能为-10.695 eV，而trans-PdCl₂(DHSO)₂的π反馈键轨道能量为-10.320 eV。利用电子给体NH₃或电子受体CO配位体置换亚砜钯(II)配合物里的一个亚砜配体后，Pd(II)-DHSO配合物的Pd-S配位键长的变化明显小于Pd(II)-DPSO配合物的Pd-S配位键长变化值，进一步说明在Pd-DPSO配合物中的π反馈效应强于相应的Pd-DHSO配合物。     

乙烯、苯与Li+、Na+、K+形成的阳离子-π复合物结构的理论研究

系统地研究了乙烯、苯与Li+、Na+、K+形成的阳离子-π复合物的结构.发现在乙烯与Li+、Na+、K+阳离子形成的复合物中,乙烯分子的C-H键与形成复合物前相比伸长了,然而,在苯的阳离子-π复合物中,苯分子的C-H键却出乎意料地变短了(特别是在锂离子-π复合物中).这种现象可能与最近由Hobza等人发现的蓝移氢键现象有相同的机理.     

几个无机化学问题的解答（续一）

为什么双键和三键上能在少数元素的原子间存在?为什么碳碳三键和双键不稳定,容易通过加成反应转变成单键,而氮氮三键却很稳定,不能起加成反应。共价键有σ键和π键两种,π键又有p-pπ键,p-dπ键,和d-dπ键等类型。但是一般讲双键是指一个σ键和一个p-pπ键,三键是指一个σ键和二个p-pπ键。往往不把d电子参加成键情况包括进去。因此我们的讨论,也限于这个范畴。