球状碳：C60及C70

本文简要介绍第三种形式的碳——C_(60)及C_(70)的发现过程、实验室制备、结构与光谱特征及形成球状Cn分子的一般原则;在最后部分,扼要提出了C_(60)的应用和研究前景。     

LaOX-Pr^3^+(X=Cl, Br)体系的荧光特性及其配位场理论解析

LaOX-Pr~(3+)(X=Cl,Br)体系在室温和液氮温度下均只观察到~3P_0能级的发射,其原因在于Pr~(3+)离子的4f5d激发态具有较高能量(>37kK),且~3P_2,~3P_1向~3P_0存在有效的电子弛豫;本文基于DSCPCF配位场模型的计算结果,对该体系的发射光谱和激发光谱进行了理论归属,实测峰位与计算值较好吻合.     

LaOX-Pr^3^+(X=Cl, Br)体系的荧光特性及其配位场理论解析

LaOX-Pr^3^+(X=Cl,Br)体系在室温和液氮温度下均只观察到^3P~0能级的发射,其原因在于Pr^3^+离子的4f5d激发态具有较高能量(>37kK),且^3P~2,^3P~1向^3P~0存在有效的电子驰豫;本文基于DSCPCF配位场模型的计算结果,对该体系的发射光谱和激发光谱进行了理论归属,实测峰位与计算值较好吻合。     

硼氢团簇B_(19)H_2~(0/-)的结构和性质的理论研究

利用量子化学密度泛函理论(DFT)研究了B19H0/-2的结构和性质。利用不同杂化泛函包括PBE0、TPSSh、B3LYP和X3LYP在6-311+G(d,p)基组水平上,对富硼硼氢团簇B19H0/-2进行了构型优化,得到一系列能量较低的构型,确定了B19H0/-2的最稳定结构均为平面Cs对称构型而不是长条状的平面双链带状结构。虽然它们与B0/-19的全局极小结构明显不同,但是可以由B0/-19相应的次稳定结构加氢生成。通过氢化热ΔE和吉布斯自由能ΔG的计算表明,氢化反应B0/-19→B19H0/-→B19H0/-2为放热反应,且B19H0/-2在热力学上均可稳定存在。另外,CsB19H-2(1)的ΔEGap为3.10eV,接近于C2vB-19(b)的3.13eV,预期极有可能被实验观察到。正则分子轨道(CMO)分析表明,最稳定结构CsB19H-2的离域π轨道与[10]环轮烯D10hC10H10和C2vB-19(b)的离域π轨道存在着对应关系,但CsB19H-2不具有芳香性。本文中在PBE0/6-311+G(d,p)水平下计算了阴离子B19H-2的垂直剥离能(VDE)和绝热剥离能(ADE),模拟了B19H-2的光电子能谱图(PES),以便于实验进行观测。     

高师化学专业新课程体系的探索与实践

课程体系的改革是21世纪高等师范院校教学改革的重要内容,是深入教学改革、培养适应社会主义现代化建设和高素质的德才兼备的中学化学教师的需要,也是提高高等师范教学质量的需要。我们结合多年的教学和改革经验,于1998年对高等师范化学专业课程体系进行了全面的改革,设置了新的课程体系。实践证明,新的课程体系体现了改革的指导思想,反映了高等师范化学教育改革发展的方向,反映了高等师范的特色。该项目荣获2003年山西省教学成果二等奖。1新课程体系的提出与依据20世纪高等师范化学专业课程体系沿用无机化学、有机化学、分析化学、物理化学…     

含有平面六配位碳的第二及第三过渡系金属夹心配合物密度泛函理论研究

采用密度泛函方法研究了含有平面六配位碳(PhC)和平面六配位氮(PhN)的第二和第三过渡系金属夹心化合物(B6X)2M(X＝C, N; M=Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt)的几何结构和电子性质. 具有6个π电子的B6C2-及B6N- 结构单元体是ⅧB 族过渡金属的良好配体, 它们与过渡金属中心M形成符合18 电子规则的交错型夹心化合物D6d(B6X)2M, 其中PhC(或 PhN) 与M共线, 形成体系的六重对称轴. 具有近似单位负电荷的非金属中心X满足八隅律规则, 其Wiberg键级约为WBIPhC≈4 及WBIPhN≈3.     

多体展开势能函数在碳族元素原子簇研究中的应用III. 锗原子族的结构和相对稳定性

基于从晶体锗确立的多体展开势能函数, 本文通过坐标完全优化, 发现小的锗原子簇分子(Ge~2~Ge~14)倾向于形成密堆积结构, 表面原子分布以蝶形四元环(D~2d)为主; 常见立方晶体“微观晶体碎片”的分层优化结果表明, 在Ge~15~Ge~100范围内, 多数壳层的原子到分子中心的距离均受到压缩, 且以畸变的简单立方、面心立方及体心立方较为稳定; 在这些畸变密堆积结构中, 表面原子向内压缩最为严重, 使整个分子趋于球形化。较为开放的金刚石类层状原子族只有当所含原子数达数百以上时才可能相对更为稳定。     

B_n(BO)_n~(2-)、CB_(n-1)(BO)_n~-和C_2B_(n-2)(BO)_n(n=5~12):类似于笼状B_nH_n~(2-)、CB_(n-1)H_n~-和C_2B_(n-2)H_n的硼氧团簇

笼状硼氢化合物BnHn2-、CBn-1Hn-和C2Bn-2Hn(n=5~12)含n个顶点和(n+1)对骨架电子,具有典型的三维芳香性、高的芳香化能和类似于苯的化学反应性.2005年以来,在研究B-O二元团簇的过程中,我们首次提出硼的硼羰基化合物(boron boronyls)和碳的硼羰基化合物(carbon boronyls)的概念,探讨了Bn(BO)m0/-1/-2(n=1~2,m=2~4)及Cn(BO)n(n=3~7)系列化合物的几何结构和电子性质.基于高分辨光电子能谱实验和密度泛函理论分析,确认线性B(BO)20/-1及三角形B(BO)30/-1新颖结构,首次发现线性D∞h B2(BO)22-离子含有B≡B三重键.理论和实验结合研究表明,BO与H具有等瓣相似性,BO自由基具有类似于CN的化学行为.在此基础上,本文用BO基团取代BnHn2-、CBn-1Hn-及C2Bn-2Hn(n=5~12)中的H原子,形成Bn(BO)n2-、CBn-1(BO)n-及C2Bn-2(BO)n(n=5~12)系列硼氧化物,对其几何和电子结构、稳定性和芳香性进行密度泛函B3LYP/6-311+G(3df)理论研究.图1给出n=1...     

硅锗混合团簇GemSin(m+n≤10)的非正交紧束缚模型研究

Menon等[1]提出的非正交紧束缚模型(以下简称M-S NTB模型), 是基于s及p轨道的成键特征, 考虑了sp3杂化轨道间的非正交性对成键的贡献, 将计算量置于常规计算手段可接受的范围之内, 更适合于对碳族元素如C60[2], Sin[3]及Gen[4]等微团簇的研究. 这些工作表明, M-S NTB法是一种可信度较高、 计算量适中的半经验方法.     

硼环平面八配位及九配位的铝和镓

用硼环Bn平面配位金属中心M,两者必须在几何和电子结构上良好匹配.对Al和Ga而言,B8环半径略小,完全平面的D8hAl@B8^-（1）和D8hGa@B8^-（3）均为具有一个虚频的过渡态;金属中心沿体系八重轴轻微向上移动（0.3-0.5）所形成的C8vAl@B8^-（2）和C8vGa@B8^-（4）才是体系的稳定几何构型.轻微畸变的C8v阴离子具有准平面结构,与D8h平面结构在能量上非常接近.广泛的结构搜索表明,B9环与Al和Ga中心良好匹配,D9hAl@B9（5）与D9hGa@B9（6）均为直径约4.45的完美轮状中性分子,它们在得到的所有异构体中能量最低.在D9h5和6中,Al和Ga平面九配位中心携带的净原子电荷分别为＋1.3｜e｜和＋1.5｜e｜,其Wiberg总键级为2.5和2.8;而周边相邻B-B原子间的WBIB-B键级接近1.5,具有明显的双键特征.D9hAl@B9中中心原子的电子组态（Al3s^0.423px^0.343py^0.343pz^0.34）表明,Al在配合物中主要失去3s2价电子,其sp2杂化轨道和3pz原子轨道部分参与了体系的离域σ键和离域π键.结果表明,D9hAl@B9有三个离域的π轨道（简并的HOMO和HOMO-2）和三个离域的σ轨道（简并的HOMO-1和HOMO-4）,分别符合4n＋2休克尔芳香性规则,因而具有σ＋π双重芳香性.M@B8-和M@B9（M=Al,Ga）体系的核独立化学位移（NICS（1））均为较大的负值（介于-17~-26ppm）,进一步确定了体系的芳香性本质. C8vAl@B8^-和C8vGa@B8^-阴离子的计算单电子剥离能分别为ADE=3.41,3.23eV和VDE=3.52,3.32eV,而D9hAl@B9和D9hGa@B9中性分子的计算第一电离势分别为IP=8.51,8.34eV.这些结果为在光电子能谱实验中表征这些分子提供了依据.