X~mAl~nH~m(X=Cl)稠环类苯休合物的化学键性质

用HF和DFT的B3LYP方法,在6－31G*水平上,首次对X~mAl~nH~m(X=Cl,H;n=3,5,7,8,10,12;m=3,4,5,6,)稠环类苯化合物的几何构型、红外光谱和化学键性质进行了研究,并与相应的X~mC~2nH~m稠环化合物苯、萘、菲、芘、苝和蔻的结? 棺髁吮冉希峁砻鳎琗~mAl~nH~m与X~mC~2nH~m具有相同的几何构型,随着配? 辉佑牍羌茉邮萊的增大,Al--N键能逐渐增大,键长逐渐减小位原子X对? 羌芑Ъ麬l----N或C－C的影响较小。     

稠环类苯化合物的化学键性质

用HF和DFT的B3LYP方法,在6-31G*水平上,首次对XmAlnNnHm(X=Cl,H;n=3,5,7,8,10,12;m=3,4,5,6)稠环类苯化合物的几何构型、红外光谱和化学键性质进行了研究,并与相应的XmC2nHm稠环化合物苯、萘、菲、芘、苝和蒄的结构作了比较.结果表明,XmAlnNnHm与XmC2nHm具有相同的几何构型,随着配位原子与骨架原子数之比R的增大,Al-N键能逐渐增大,键长逐渐减小;配位原子X对骨架化学键Al-N或C-C的影响较小.     

Bis（C—p—carboranyl）（C2B10H11）2振动光谱的从头算研究

BiS（C-p-carboranyl）（C2B10H11）2是一种稠合型碳硼烷，由2个C2B10H11集团通过C-C键联结构成．Leites已发表了其实验振动光谱[1]，理论计算尚未见报道，本文对其几何优化、振动光谱及其指认进行从头计算研究．1计算方法首先在STO－3G下对标题化合物D5d与D5h两种构型进行从头算，确定D5d为其稳定构型，进而保持D5d对称性不变，并在6－31G下进行几何优化及振动光谱的理论研究，全部计算采用Gaussion－94程序，在CrayS－MP／11型计算机上完成．2结果与讨论2．1几何优化优化几何及部分实验键长列于表1．标题化合物在D5d与D5h两种…     

2，3－二苯基－1，4，6－三氮杂二环[3.3.1]－2－壬烯单盐酸盐的合成及晶体结构

在ZrOCl_2的存在下,二乙烯三氨与联苯甲酰在甲醇中回流得到2,3－二苯基 －1,4,6－三氮杂二环[3.3.1]－2－壬烯单盐酸盐。对其进行了~1H NMR,IR和 UV-vis谱表征及X射线单晶衍射结构分析。晶体属单斜晶系,P2_1/c空间群,晶胞 参数为：a=1.69341(6)nm,b=0.77564(3)nm,c=1.21000(4)nm,β=96.1880(10)° ,Z=4,D_c=1.319g·cm~(-3)。该化合物是一非平面型具有部分不饱和键的氮杂桥 二环化合物,两个六元环中,与苯环连接的六元环为半椅式构型,另一六元环为椅 式构型。     

三组分串联反应一锅合成多环稠合的1,5-苯并二氮杂䓬化合物

以取代的邻苯二胺、1,3-环戊二酮或1,3-环己二酮(5,5-二甲基-1,3-环己二酮)、2,3-二羰基化合物为原料,无水乙醇为溶剂,对甲苯磺酸为催化剂,经2~5 h串联反应一锅合成43种新颖的1,5-苯并二氮杂?化合物,产率最高可达95%.该反应序列首先通过两次的亲核加成-脱水反应过程,形成分子内亚胺和烯胺结构的活性中间体,然后再经分子内的碳碳偶联环合-质子转移等过程,生成多环稠合的1,5-苯并二氮杂?目标化合物,实现了在一个反应体系中形成一个二氮杂七元环和四个新化学键(两个C—N,一个C=C,一个C—C).该方法操作简单,反应便捷,对环境友好,产率高,为1,5-苯并二氮杂?化合物的合成提供绿色环保,高效简便的合成思路.     

四氢咪啶[2,1-a]并-2,3-二苯基-1,4-二氮杂-3-环己烯的合成与结构

对由二乙烯三胺与联苯甲酰合成的标题化合物进行了MS、IR、UV、NMR谱的表征及X射线单晶衍射结构分析.该化合物M_r=277.39,晶体属P2_1/n空间群,晶胞参数a=0.9442(2)nm,b=1.4344(4)nm,c=1.1824(3)nm.β=112.92(2)°,Z=4,D_c=1.25g·cm~(-3).晶体结构由直接法解出,1827个可观察衍射参与最小二乘法修正,最终偏差因子R=0.050.结果表明标题化合物是一非平面型,具有部分不饱和键的氮杂稠二环化合物,其母体六元环为椅式构型、五元环为半椅式构型,2个取代苯基间的夹角为73.5°.     

二(对-氯苄基)二氯化锡的合成及晶体结构

用 X射线方法测定了二 (对氯苄基 )二氯化锡的晶体结构,该化合物晶体属单斜晶系,空间群为 C2/c,晶体学参数： a=2.8010(3), b=0.4882(2), c=1.2174(3)nm,β =111.71(1)°, V=1.5467(7) nm3, Z=4, Dx=1.893g· cm－ 3,μ (MoKα )=23.24cm－ 1, F(000)=856.00, R=0.025, Rw=0.038, Sn C键长为 0.2148(3)nm, Sn Cl键长为 0.23754(9)nm。空间构型为畸变四面体构型的单分子有机锡化合物。     

芳香化合物的电化学C—H键官能化研究进展

C—H键是有机化合物中最基本和最广泛的化学键.利用电化学方法实现芳香化合物C—H键的官能化和直接转化可以避免反应物的预官能化,是一种绿色可持续且更具有原子经济性的转化途径.该方法借助阳极上的氧化反应实现芳香化合物C—H键的官能化,完成C—X键(X=C、N、O、S)的构建和稠环化合物的合成,无需使用氧化剂.通过控制电极材料、电解质和溶剂等条件,也可以实现特定的化学选择性和区域选择性.综述了近年来芳香化合物的电化学C—H键官能化这一领域的研究进展.     

石油胶质结构性质的量子化学研究

采用量子化学AM1方法对石油胶质进行了优化计算，得到石油胶质单层结构SG、双层结构DG和三层结构TG的优化构型和分子间作用能。结果表明，石油胶质的稠环芳烃和脂环部分大体为平面结构，支链部分也伸展在平面上。分子中稠环、脂环和侧链中的C—C键长均分别比单独苯环、脂肪环和烷烃的C—C键短。侧链中的C—C键比芳环和脂环的C—C键弱，在催化剂的作用下将优先裂解。重叠形成DG和TG后，键长、键角和电荷略有变化。胶质分子的极性基团间存在氢键作用，DG和TG分子间的作用能分别为－22.8416kJ/mol和－43.8455kJ/mol。双层胶质DG和三层胶质TG结构的体积较大，难以扩散到分子筛催化剂的孔道内。     

(+)-1R,3R,5S-1,8,8-三甲基-3-硫代-3-(4-甲基苯氧基)-2,4,3-二氮磷杂二环[3,2,1]辛烷的合成和分子绝对构型

合成的标题化合物用X射线衍射方法确定其分子的绝对构型,晶体空间群为P_(2_1 2_1 2_1),晶胞参数:a=0.8365(3)、b=0.8625(3)、c=2.3513(2)nm,Z=4.结构分析表明,分子骨架中存在3个环结构,即含磷、氮原子的船式七元环、椅式六元环以及由碳原子组成的信封式五元环。P—S键为e键,P—O键为a键。     

C_nAl~+小团簇结构的几何特征与稳定性

采用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,研究了CnAl+(n=2-12)团簇的几何结构与电子性质.在6-311++G**水平上对CnAl+(n=2-12)团簇进行了几何构型优化和振动频率计算.结果表明,CnAl+团簇的基态结构为Al原子与Cn链端基配位形成的直线或折线形结构,以及Al原子与Cn环上1个C原子端位相连或打开Cn环与2个C原子相连形成的环状结构.分子总的平均键长随着n的增大逐渐趋于定值(0.138nm).通过对基态结构的能量分析,得到了CnAl+团簇的稳定性信息.     

硼氢及客体二十面体簇合物的结构和稳定性

在(n=0、－1、－2、－3、－4)簇合物几何构型及稳定性研究的基础上,进一步对它的各种内含式和外 接式二十面体簇合物(X@B12H122－和XB12H122－,X=H0/＋、Li0/＋、He、Ne、Be0/2＋、Na＋、Mg2＋)进行了优化和 计 算.发现在内含式结构X@ B12H122－中,当X=Li＋、Be2＋、Mg2＋时,构型较稳定;在外接式结构中, XB12H122－(C3v)结构比XB12H122－(C2v)的结构稳定.通过IRC计算,确定XB12H122－(C2v)是X与B12H122－作用生成产物XB12H122－(C3v)的一种过渡态.     

DFT方法理论研究星际分子C3S+结构和光谱

在B3LYP／6—31lG(d)水平上对可能的星际分子C3S^ 的各种异构体进行了理论计算研究，得到其几何构型、红外光谱和精确能量以利于实验室和星际观测，讨论了其星际含义，并与其中性分子C3S做了比较．结果表明：C3S^ 有3个稳定的异构体，包括线形、三元环和四元环几何构型．按热力学稳定的异构体依次是直线型具有C∞v对称性的CCCS^ (1)，其次是具有CC桥键四元环构型的cC3S^ (2)，能量最高是三元环构型具有CC环外键的C—cCCS^ (3)。     

含杂三元环化合物键强变化规律

用键强参数f~i, ~A~-B, f~A~-~B可定量地表达含杂三元环化合物CH2-CH2-X(X=Be, BH, CH2, NH, O及S)中成键情况及键强变化规律: 1. 无论在三元环中, 还是在C-X-C中, X=Be→O时, f~c~-~x随X中重原子的核电荷数Z递增而增大。其原因: X中重原子实对于价电子的有效核电荷数随其核电荷数Z的增大而增大。C-X的"键电荷"也随X的Z值递增。2. 当X=Be→O, 在形成CH2-CH2-X时, 较强键被削弱, 较弱键则增强, 致环内各-键键强和键长都有平均化的趋势。其原因为: 三元环分子中形成σ共轭的三中心键, C-X与C-C键共享"键电荷"。这种"σ-共轭效应"与π-共轭效应有相似处。3.由于硫的价电子云平均半径较大, 可向c-C提供更多共享电荷, 故在含S三元环化合物CH2-CH2-S中C-S键受到更大程度的削弱, C-C则更被增强。     

3—（p—甲苯基）磺酰氨基—2，6—哌啶二酮（C12H14O4N2S）的晶体结构和分子

采用X－射线单晶衍射和INDO量子化学计算法研究了标题化合物的晶体和分子结构，标题化合物的分子式C12H14O4N2S，Mr=282.31，三斜晶系，空间群P1，a=7.229(2),b=8.7922(9),c=11.242(1)A;A=70.339(8),β＝71。15（2），γ＝87．88（2）°，V=634.8(7)A^3,Z=2,Dc=1.476g/cm^3,R=0.037,Rw=0.037(W=1),分子的哌啶二酮环中C＝0和C－N键与多肽分子和相应键长相一致，根据INDO计算结果讨论了标题化合物的水解反应活性。     

反式和顺式含磷稠环6,13-二硫丙基-5,12-二氧-6,13-二硫羰基-6a,7,13a,14-四氮-6,13-二磷杂二苯并(a,h)蒽烷的晶体结构

采用X射线分析测定了标题化合物的晶体结构和分子结构。化合物C_(20)H_(22)-O_2N_4P_2S4(1)为反式构型,M_r=540.63,正交晶系,空间群Pcab,a=7.255(2),b=18.297(3),c=18.576(2),V=2465.9 ~3,Z=4,D_c=1.456g/cm~(-3),最终偏离因子R=0.058,R_ω=0.049;化合物(2)为顺式构型,单斜晶系,空间群Ic,a=14.649(5),b=7.009(2),c=22.694(8),β=100.60(3)°,V=2290.1 ~3,Z=4,D_c=1.643g/cm~(-3),最终偏离因子R=0.061,R_ω=0.065。晶体结构测定结果表明,这对顺反异构体的构象明显不同:反式异构体的分子本身有对称中心且与晶体学对称中心重合,氧,氮,磷杂六员环为椅式构象,磷硫单键为轴向键,磷硫双键为平伏键;顺式异构体的分子本身无对称中心,两个氧氮磷杂六员环分别为椅式和船式构象,环上的磷硫单键为平伏键,磷硫双键为轴向键,与反式异构体恰恰相反。     

有机锂化合物中化学键的性质——-反式1,2-二锂代乙烷、1,2-二锂代乙烯和1,2-二锂代乙炔分子中化学键的abinitio研究

用从头计算法计算了电荷密度图和各从是分子轨道的键强参数.结果表明,三个标题化合物的稳定构型都存在双桥式四中心键.追其原因是:这种构型有利于Li的2p轨道的吸电子效应,这种效应可使C-Li键增强.此外,也发现这三个化合物中C-C键的强度大于C=C键,而后者又比C=C键为强,本文亦讨论了这种"反常"的原因.     

(+)-1R,3R,5S-1,8,8-三甲基-3-甲硫基-3-氧代-2,4,3-二氮磷杂二环[3,2,1]辛烷的合成、晶体结构和分子的绝对构型

合成标题化合物的结构经X射线分析,其晶体空间群为P_(2_1),晶胞参数a=0.7566(1)、b=0.7708(2)、c=1.0255(1)nm,β=98.60(1)°,Z=2.分子骨架由磷、氮船式七元环组成,P—S键为e键,P—O键为a键。分子绝对构型根据分子中P、S原子对Cu Ka射线的反常散射效应确定。     

(XN)4R4簇合物的结构与化学键

用密度泛函理论,在B3LYP/6-311G水平上,对(XN)4R4 (X=C,Si,Ge;R=H,CH3,NH2,OH)及合成的先驱化合物(XN)2R2进行几何构型、电子结构、振动频率和化学反应焓变等进行了研究.结果表明,(RCN)4比(CNR)4更稳定.所有簇合物的零点能EZP值,R=H时最小,R=CH3时最大,R配位原子依次为C、N和O时,EZP值逐渐减小.     

有机锂化合物中化学键的性质——-反式1,2-二锂代乙烷、1,2-二锂代乙烯和1,2-二锂代乙炔分子中化学键的abinitio研究

用从头计算法计算了电荷密度图和各价分子轨道的键强参数.结果表明,三个标题化合物的稳定构型都存在双桥式四中心键.追其原因是:这种构型有利于Li的2p轨道的吸电子效应,这种效应可使C—Li键增强.此外,也发现这三个化合物中C—C键的强度大于C=C键,而后者又比C≡C键为强.本文亦讨论了这种“反常”的原因.