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相似文献
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1.
刘朋军  潘秀梅  赵岷  孙昊  苏忠民  王荣顺 《化学学报》2002,60(11):1941-1945
用量子化学密度泛函理论的B3LYP方法,在6-31+G~*水平上按BERNY能量梯度解 析全参数优化了HNCO与CX(X=F,Cl,Br)反应势能面上各驻点的几何构型,通过 振动频率分析确认了中间体和过渡态,内禀反应坐标(IRC)对反应物、中间体、 过渡态和产物的相关性予以证实,对各驻点进行了零点能校正(ZPE)在此基础上 计算了反应能垒。研究结果表明,与HNCO和其它小分子自由基反应不同,HNCO与 CX自由基反应首先发生分子间H原子迁移,随后N与CX的C(1)原子相互靠近成键并 生成较稳定的中间体,再发生N-C(2)键的断裂,完成N向C(1)上的迁移并进一 步解离为产物。反应按反应物→TS1→IM→TS2→产物通道进行。反应为放热反应。  相似文献   

2.
HNCS与CX(X=H,F,Cl)自由基反应的理论研究   总被引:6,自引:0,他引:6  
刘朋军  赵岷  潘秀梅  苏忠民  王荣顺 《化学学报》2004,62(13):1191-1196,J001
用量子化学密度泛函理论的UB3LYP方法,在6-31 G^*水平上按BERNY能量梯度解析法全参数优化了HNCS与CX(X=H,F,Cl)反应势能面上各驻点的几何构型,通过同一水平的振动频率分析确认了中问体和过渡态,并得到各驻点的零点能校正(Ezpc).通过内禀反应坐标(IRC)计算确认了反应物、中间体、过渡态和产物的相关性并得到最小能量途径(MEP).为了得到体系势能面的更准确信息,在各驻点的UB3LYP/6-31 G^*构型基础上,又进行了UQCISD(T)/6-311 G^**水平上的单点能计算,得到体系的势能面信息和可能的反应机理.应用变分过渡态理论及最小能量途径半经典绝热基态(MEPSAG)、小曲率半经典绝热基态(SCSAG)隧道效应校正的方法计算了标题反应在250~1500K温度范围内的速率常数.研究结果表明,HNCS与CX自由基反应是通过分子间H原子迁移及N—C键的断裂,生成产物CS NCXH.反应均为放热反应.  相似文献   

3.
采用密度泛函理论(DFT)中的广义梯度近似(GGA)方法对C56X10(X=F,Cl,Br,I)的结构稳定性和电子性质进行了计算研究.结构稳定性计算表明:对于C56X10(X=F,Cl,Br,I),能隙、反应热、最大振动频率和最小振动频率都随着X原子序数的增加而减小,表明C56X10(X=F,Cl,Br,I)的稳定性随着X原子序数的增加而逐渐降低,其中C56F10最为稳定.前人在实验上已成功合成出C56Cl10,因此,我们推测C56F10有望在实验上成功合成.前线轨道计算发现,C56相邻的五边形公共顶点以及两个六边形-五边形-六边形公共顶点是笼子中化学活性最强的部位,有利于卤族元素的外部吸附.此外,计算结果还显示,C56X10(X=F,Cl,Br,I)的电负性随着X原子序数的增大而逐渐减弱,C—X基团的电负性因位置的不同而不同.  相似文献   

4.
NX(X=F,Cl,Br)分子结构与极化函数f轨道的作用   总被引:6,自引:2,他引:6  
用密度泛函理论的Becke3LYP方法,计算了NX(X=F,Cl,Br)的激发态b1Σ+ 和基态X3Σ-,并对比不含f轨道的基集合cc-pvDZ和6-311+G与含f轨道的基集合6-311+G(3df)的计算结果,发现极化函数f轨道对NCl和NBr的键长与谐振频率ωe有明显改进作用,即f轨道对成键有贡献,而f轨道对NF的Re和ωe则无明显作用.同时,基于能量共振转移的需要,用NF代替O2-I 红外激光系统的O2是不适宜的,而用NCl和NBr代替则是可能的.  相似文献   

5.
王岩*  曾小兰 《物理化学学报》2012,28(12):2831-2838
采用密度泛函理论方法在B3LYP/6-311++G(d,p)水平上, 研究了硅苯与HX (X=F, OH, NH2)的1,2-及1,4-加成反应的微观机理和势能剖面, 考察了Si 原子上的取代基及四氢呋喃溶剂对反应势能剖面的影响. 研究结果表明, 标题反应有两种可能的机理: (1) 硅苯与一个HX (X=F, OH, NH2)分子先形成中间复合物, 然后经过四元环过渡态(机理1)生成最终产物; (2) 硅苯与两个HX分子先形成中间复合物, 然后经过六元环过渡态(机理2)生成另一中间复合物, 该中间复合物脱去一个HX分子形成最终产物. 机理2 在动力学上远较机理1 有利. 1,2-及1,4-加成产物哪种优先形成由动力学控制且与X基团的种类有关. HX在气相中参与加成反应从易到难的次序为: HF>H2O>NH3. Si 原子上具有较强供电子和吸电子性质的取代基, 在热力学和动力学上均有利于反应的进行, 但具有较大体积的2,4,6-三甲基苯基取代基对反应反而不利. 四氢呋喃溶剂在热力学上不利于硅苯与HX的1,2-及1,4-加成反应, 在动力学上对HF或H2O作为加成试剂的反应也不利, 但对NH3作为加成试剂的反应反而有利.  相似文献   

6.
用对称性匹配微扰理论(SAPT)对C2H2与X2(X=F,CI,Br,I)相互作用进行了量子化学研究.优化所得的4个稳定复合物相互作用能在-3.276 8~-10.639 5 kJ/mol之间.自然键轨道(NBO)理论分析表明,形成复合物分子间的电荷转移量都很少,在0.002 3~0.013 2之间.SAPT2能量分析显示,从F到I,静电能和诱导能先增大后减小,交换能和色散能逐渐增强,相互作用能依次增强.复合物稳定构型的相互作用能中静电能占主导作用,对吸引能的贡献比例在C2H2…F2中最大(57.3%),在C2H2…I2中最小(49.7%);其次为色散能,在吸引能中所占的比例在21.9%(C2H2…F2)~31.2%(C2H2…I2)之间;诱导能在吸引能中所占的比例最小,均小于20.7%.  相似文献   

7.
The equilibrium geometries, harmonic frequencies, dipole moments, infrared intensities, and relative energies of the cis-XONO, trans-XONO, and XNO2 (X=F, Cl, and Br) have been investigated using four functionals in common use in Kohn-Sham density functional theory (DFT) calculations. Two of the functionals include non-local or gradient correction terms, while the other two also incorporate some exact Hartree-Fock exchange and are labeled hybrid functionals. The quality of the results obtained from the functionals is determined by comparison to previously published high-level coupled-cluster calculations. The hybrid functionals perform better for prediction of the equilibrium geometries, where the two gradient corrected functionals yield qualitatively incorrect molecular structures for cis-FONO and cis-ClONO. None of the functionals perform well in predicting all six harmonic frequencies, showing that the correlation between equilibrium geometries and harmonic frequencies is not as strong for these DFT methods as it is for conventional wavefunction ab initio methods, such as coupled-cluster theory. Results from the various functionals generally come into better agreement with each other and also with the coupled-cluster results moving down the periodic table. Received: 12 February 1997 / Accepted: 25 March 1997  相似文献   

8.
对GeH4与HX形成的二氢键复合物的结构特征及本质进行了探讨.在MP2/6-311 ++G(3 d,3p)水平优化、频率验证得到复合物的分子结构,通过分子的几何参数及电子密度拓扑分析,确认GeH4与卤化氢已形成了二氢键复合物.MP2/6-311 ++ G(3d,3p)水平下进行BSSE校正后的结合能为3.281到4.5...  相似文献   

9.
10.
为了考察勒烯衍生物结构与稳定性关系,采用密度泛函理论方法对C80X12(X=H,F,Cl,Br)进行了系统计算究.结表明,在C80X12(X=H,F)异构体中,最低能量异构体都违反五元环分离规则.然而,在C80X12(X=Cl,Br)异构体中,最低能量异构体都满足五元环分离规则.由于van der Waals半径较小,H或F加成到碳笼上时外部原子之间排斥作用小,因此在其优结构中,H或F优先加成到2个五元环共用碳原子上.相反,对于氯化、溴化勒烯,为了避免外部加成原子之间在重空间排斥作用,其优结构中Cl或Br优先加成到1,4-位点上.计算结还显,氢化、卤化反应热(C80+6X2→C80X12)遵循如下顺序,即C80F12>C80Cl12>C80H12>C80Br12.这些结表明勒烯衍生物稳定性和衍生化模与加成原子尺和电性有关.  相似文献   

11.
在MP2水平下对被定义为"电荷转移复合物(CTC)"的苯(C6H6)-卤素分子X2(X=F, Cl, Br, I)相互作用体系进行了量子化学研究. 在优化所得C6H6-X2(X=F, Cl, Br, I)复合物的平衡几何结构中, 卤素分子X2接近垂直指向苯环上碳-碳双键的中心. 自然键轨道(NBO)分析结果表明, 苯-卤素体系中电荷转移的数量很少. 对称性匹配微扰理论(Symmetry-adapted perturbation theory, SAPT) 能量分解结果显示, 在4个复合物体系中, 静电作用的贡献相对较小(只占总吸引作用的20%左右), 对于C6H6-F2体系, 色散作用是其主要吸引作用, 对于C6H6-Cl2, C6H6-Br2和C6H6-I2 体系, 诱导作用则是其主要的吸引作用, 从F到I, 色散作用逐渐减弱, 诱导作用逐渐增强, 表明在电子相关水平上将苯-卤素体系称为"电荷转移复合物"的说法并不确切.  相似文献   

12.
Geometries and binding energies are predicted at B3LYP/6-311+G* level for the adenine–BX3 (X=F,Cl) systems and four conformers with no imaginary frequencies have been obtained for both adenine–BF3 and adenine–BCl3, respectively, and single energy calculations using much larger basis sets (6-311+G(2df,p)) and aug-cc-pVDZ were carried out as well. The most stable conformer is BF3 or BCl3 connected to N3 of adenine and with the stabilization energy of 22.55 or 20.59 kcal/mol at B3LYP/6-311+G* level (BSSE corrected). The analyses for the combining interaction between BX3 and adenine with natural bond orbital method (NBO) and the atom-in-molecules theory (AIM) have been performed. The results indicate that all the conformers were formed with σ–p type interactions between adenine and BX3, in which pyridine-type nitrogen or nitrogen atom of amino group offers its lone pair electron to the empty p orbital of boron atom and the concomitances of charge transference from adenine to BX3 were occurred. Frequency analysis suggested that the stretching vibration of BX3 underwent a red shift in complexes. Adenine–BF3 complex was more stable than adenine–BCl3 although the distance of B–N is shorter in the later.  相似文献   

13.
采用密度泛函理论(DFT)中的广义梯度近似(GGA)方法对C56X10(X=F, Cl, Br, I)的结构稳定性和电子性质进行了计算研究. 结构稳定性计算表明: 对于C56X10(X=F, Cl, Br, I), 能隙、反应热、最大振动频率和最小振动频率都随着X原子序数的增加而减小, 表明C56X10(X=F, Cl, Br, I)的稳定性随着X原子序数的增加而逐渐降低, 其中C56F10最为稳定. 前人在实验上已成功合成出C56Cl10, 因此, 我们推测C56F10有望在实验上成功合成. 前线轨道计算发现, C56相邻的五边形公共顶点以及两个六边形-五边形-六边形公共顶点是笼子中化学活性最强的部位, 有利于卤族元素的外部吸附. 此外, 计算结果还显示, C56X10(X=F, Cl, Br, I)的电负性随着X原子序数的增大而逐渐减弱, C—X基团的电负性因位置的不同而不同.  相似文献   

14.
在Cs对称性和ANO-S基组下, 使用全活化空间自洽场方法(CASSCF), 研究了卤代氰基卡宾自由基及其阴离子的低能电子激发态性质. 为了进一步考虑电子的动态相关效应,采用多组态二级微扰理论(CASPT2)获得更加精确的能量值. 计算结果表明, XCCN的基态是三重态. 单重态和三重态的能隙差ΔES-T(kJ/mol): 7.4(FCCN)<13.4(ClCCN)<16.6(BrCCN). 计算得到, XCCN(X=F, Cl, Br)最低垂直激发能分别为408.3, 385.4和 345.2 kJ/mol, 这归因于π(a′) →nxy 的电子跃迁; XCCN的电子亲和势分别为235.7, 233.0和 237.2 kJ/mol, 与HCCN相比, 其电子亲和势变大.  相似文献   

15.
吡咯与HX(X=F,Cl,Br)分子间多种氢键的电子密度拓扑研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
王海燕  孟令鹏  曾艳丽  郑世钧 《化学学报》2007,65(15):1407-1414
采用密度泛函B3LYP/6-311++G(d,p)方法, 对吡咯与HX (X=F, Cl, Br)形成的经典氢键和π型氢键, 从其几何参数、电子密度的拓扑性质和电子积分等方面进行了研究. 在对π型氢键的讨论中我们将π电子与σ电子分离, 得到了π型氢键体系的π电子的密度等值线和拉普拉斯量等值线图以及各原子的π电子积分, 形象地说明了π型氢键的作用本质.  相似文献   

16.
The formations of the phosphinidene derivative HPNaF and its insertion reactions with R–H (R=F, OH, NH2, CH3) have been systematically investigated employing the density functional theory (DFT), such as the B3LYP and MPW1PW91 methods. A comparison with the results of MP2 calculations shows that MPW1PW91 underestimates the barrier heights for the four reactions considered. Similarly, the same is also true for the B3LYP method depending on the selected reactions, but by much less than MPW1PW91, where the barrier heights of the four reactions are 25.2, 85.7, 119.0, and 142.4 kJ/mol at the B3LYP/6-311+G* level of theory, respectively. All the mechanisms of the four reactions are identical to each other, i.e., an intermediate has been located during the insertion reaction. Then, the intermediate could dissociate to substituted phosphinidane(H2RP) and NaF with a barrier corresponding to their respective dissociation energies. Correspondingly, the reaction energies for the four reactions are −92.2, −68.1, −57.2, and −44.3 kJ/mol at the B3LYP/6-311+G* level of theory, respectively, where both the B3LYP and MPW1PW91 methods underestimate the reaction energies compared with the MP2 results. The linear correlations between the calculated barrier heights and the reaction energies have also been observed. As a result, the relative reactivity among the four insertion reactions should be as follows: H–F > H–OH > H–NH2 > H–CH3.  相似文献   

17.
The stereochemical nonrigidity of RfCo(PF3)x(CO)4-x(Rf=CF3,C2F5,C3F7,x=0-4) was studied at the theoretical level of B3LYP/6-31 1+G^* via Gaussian 09.The intramolecular rearrangements in these penta-coordinated compounds are mainly caused by the vibrations of perfluoroalkyl groups.All the barriers along the reaction coordinate are less than 66.9 kJ/mol,which indicates that the rearrangements are kinetically favorable and hard to elucidate by experiment.Besides,ligand PF3 is a ligand similar to CO,the energy difference between the reactant and product is small.  相似文献   

18.
采用密度泛函理论B3LYP方法,在6-311 G(d,p)基组水平上研究了二甲亚砜(DMSO)与XO(X=Cl,Br)自由基反应的微观动力学机理,并利用经过wigner校正的传统过渡态理论计算了标题反应在200~2000 K温度范围内的反应速率常数。研究结果表明,DMSO与XO(X=Cl,Br)自由基反应主要有氧转移和抽氢两种反应机理,氧转移反应的能垒显著低于抽氢反应,且前者为放热反应后者为吸热反应;低温时氧转移反应占绝对优势,298 K时DMSO与XO(X=Cl,Br)两个反应体系的总速率常数分别为2.09×10-15和1.75×10-14cm3.molecu le-1.s-1,氧转移反应分支比均为100%。高温时抽氢反应上升为主通道。2000 K时其总速率常数分别为6.32×10-12和8.41×10-12cm3.molecule-1.s-1,抽氢反应分支比分别为91.8%和79.4%。  相似文献   

19.
利用量子化学密度泛函理论的B3LYP方法,在6-311G**的水平上,对锗烯X2Ge(X=H、CH3、F、Cl、Br)与C2H4的环加成反应进行了计算研究.结果表明,锗烯的基态是单重态,取代基的电负性越强,单-三态的能量差越大;控制反应的因素是电子效应,而不是立体效应;取代基的电负性越强,反应的活化能越高,放热越少;该反应由两步组成,第一步生成中间配合物,是一个无势垒的放热过程,第二步经过渡态生成产物.  相似文献   

20.
Absolute reaction rates for F + HX and F + DX (X = I, Br, Cl) have been obtained by monitoring the rise time of HF (DF) vibrational fluorescence following multiphoton dissociation of SF6 in mixtures of HX (DX) and argon. The cross sections for reaction are, in units of 10?16 cm2, 4.37, 5.26, and 1.16 for HI, HBr, and HCl, respectively. The isotope effects kHX/kDX, are 1.29 ± 0.14, 1.29 ± 0.18, and 1.38 ± 0.29, respectively.  相似文献   

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