Halogen bond between hypervalent halogens YF3/YF5 (Y=Cl,Br, I) and H2X (X= O,S, Se)

ABSTRACT

The complexes of H₂X (X?=?O, S, Se) with hypervalent halogens YF₃ and YF₅ (Y?=?Cl, Br, I) have been studied. The σ-hole on the Y atom participates in a halogen bond with the lone pair on the chalcogen atom. In addition, some secondary interactions coexist with the halogen bond in most complexes. The interaction energy correlates with the nature of both X and Y atoms. In most cases, the complex is more stable for the heavier Y atom and the lighter X atom. Of course, there are some exceptions in H₂X···YF₃. YF₃ forms a more stable complex with H₂X than does YF₅. These complexes are dominated by electrostatic interaction and the halogen bond involving H₂S and H₂Se exhibits some covalent character.

Halogen bond plays an important role in chemical reactions and multivalent halogens can regulate chemical reactions by participating in a halogen bond. Thus we compare the effect of the chalcogen electron donor on the strength and nature of halogen bonding involving multivalent halogens.     

Cl+F2→ClF+F和F+ClF′→ClF+F′反应机理的密度泛函理论研究

用密度泛函理论（ＤＦＴ）Ｂ３ＬＹＰ方法,在６－３３１Ｇ＊基组下,计算研究了反应Ｃｌ＋Ｆ２→ＣｌＦ＋Ｆ和对称反应Ｆ＋ＣｌＦ’→ＣｌＦ＋Ｆ’的机理。求得前者的过渡态为三角形,活化能为１５．５７ｋＪ·ｍｏｌ＾－１;后者的过渡态为线形和三角形,活化能分别为１１．５２和１９６．２５ｋＪ·ｍｏｌ＾－１。结果均经过振动分析和ＩＲＣ计算验证。     

由四溴化碳、卤阴离子和溶剂分子组成的三角形卤键和氢键超分子复合物的理论与谱学研究

通过计算化学结合谱学实验揭示了四溴化碳与卤阴离子在质子溶剂中形成的CBr₄…X^-…H-C三角形的三键超分子复合物的作用模式. 卤键与氢键的强度均遵循：碘化物>溴化物>氯化物. 三键复合物中的卤键与氢键均呈现一定的协同效应. 紫外可见吸收光谱观察到四溴化碳与卤阴离子作用出现的新电荷转移峰,即卤键作用的吸收峰. 并利用Benesi-Hildebrand法确定了1:1的化学计量比、摩尔吸光系数及键合常数. 摩尔吸光系数及键合常数受溶剂的介电常数影响,在相同溶剂中遵循碘化物>溴化物>氯化物. 由键合常数表示的作用强度与理论计算的作用能相一致. 红外光谱测定的溶剂分子C-H振动频率随卤阴离子的加入有明显的红移,预示着C-H…X^-氢键的形成. 实验与理论均证明这种通过共享卤阴离子的三键复合物的存在.     

X射线荧光在地质材料卤族元素分析中的应用评介

卤族元素氟、氯、溴、碘广泛分布在地圈、水圈和生物圈,它们是矿产资源,也是许多地学研究的信息载体,更与人类生活紧密相关.卤族元素分析是地质分析的重要组成部分,而X射线荧光光谱分析方法在当今的卤族元素分析中占有重要地位.本文收集我国1988年—2020年间X射线荧光光谱分析地质材料氟、氯、溴、碘的文献126篇,在简述卤族元...     

卤代对苝醌类光敏剂光敏活性影响的量子化学研究

以一种新型的醌类光敏剂—菌生素 (HMB)为模型化合物 ,利用量子化学从头算HF/ 6 31G和含时密度泛函TD B3LYP/ 6 31G方法计算研究了卤代作用对醌类光敏剂分子性质和光敏活性的影响 .结果发现 ,卤代作用降低了HMB母体的HOMO和LUMO能级 (EHOMO和ELUMO)及其差值△E ,随卤族元素从上到下 ,EHOMO和ELUMO呈增大趋势 ,而△E呈减小趋势 ,使得分子激发光谱有不同程度的红移 ,在增加PQP三重态量子产率的同时降低了分子最低三重激发态的能量 ,两种作用相互抵消 ,使得卤代物的 1O2 量子产率与母体相似 ;增加了分子的绝热电子亲合势 ,使分子产生O2 -的能力下降 ;卤原子的引入 ,降低了HMB母体分子内氢键的强度 ,同时使顺式构型的分子内质子传递势垒增大 ,而使反式构型势垒减小 .     

1,3-双(1-苯基-1H-四唑-5-巯基)-乙酰苯腙钳形受体对卤素阴离子的识别机理

采用密度泛函B3LYP(Becke, three-parameter, Lee-Yang-Parr)和HF(Hatree-Fock)方法, 从理论上探讨了1,3-双(1-苯基-1H-四唑-5-巯基)-乙酰苯腙(DAPHZ)钳形受体对卤素阴离子的识别机理,结果发现DAPHZ受体以其钳形结构中的-N-H基团与卤素阴离子间形成双侧红移氢键进行识别. 经BSSE校正后DAPHZ•••F-, DAPHZ•••Cl-和DAPHZ•••Br-体系的分子识别相互作用能ΔECP分别为-327.5,-163.5和-148.3 kJmol-1, 说明钳形DAPHZ受体对F-具有最好的识别能力. 此外, 采用自然键轨道(NBO)计算, 相关H原子化学位移计算及分子中原子(AIM)等理论分析了识别体系中红移氢键的电子结构和性质, 结果表明APHZ受体对卤素阴离子的识别能力的相对顺序为DAPHZ•••F- >> DAPHZ•••Cl- ≈ DAPHZ•••Br-.     

Data and modeling of negative ion transport in gases of interest for production of integrated circuits and nanotechnologies

We review techniques to prepare, evaluate and apply sets of cross section and transport data for negative ions that are required for the modeling of collisional non-equilibrium plasmas used for processing of microelectronic circuits. We collect and discuss the transport coefficients and cross section sets.We have compiled data for negative ions in CF₄ and CF₄-related negative ions in rare gases. In addition, we consider data for F⁻ and CF₃⁻ in rare gases. Furthermore, we analyze the cross sections of halogen negative ions in rare gases and other molecules. This is followed by the data for SF₆ related ions in SF₆ and in rare gases. The cross section for scattering of O⁻ in O₂ has been derived from the transport data and used to make calculations of the transport properties. Finally we give a brief discussion of the availability of the data for H⁻ ions in H₂. We have derived cross sections in several cases but the basic aim is to show the basic features of transport coefficients. In particular we discuss the need to represent properly some details such as the non-conservative nature of transport coefficients and the anisotropy of diffusion. Application of approximate theories and representations of cross sections are also discussed.     

腺嘌呤-5-溴尿嘧啶复合物中的卤键

利用从头算和密度泛函理论研究了腺嘌呤(A)-5-溴尿嘧啶复合物中(T+)中的键合模式. 研究结果表明，T+中的Br原子同时与A分子中的氨基氢和氮原子存在弱的相互作用，在这种结合模式中，Br原子与亲核基团H正面结合，同时与亲电基团N侧面结合，分别形成氢键和卤键.静电势分析发现：T+中的Br原子与A中的N7 (或N1)是通过静电相互吸引的. Br与N原子之间的相互作用通过分子中的原子理论得以证实. 关键点的拓扑参数显示卤键是闭壳层相互作用. 自然键轨道分析说明，A中N原子上孤对电子的电荷主要转移到C{Br的反     

温度对涂有溶胶-凝胶多层干涉膜的卤钨灯光谱的影响

本文叙述了两个问题.首先,采用溶胶-凝胶浸渍水解法在H4汽车灯上制备了多层干涉膜.该膜层温度升高使这种灯透过膜层的光谱有所移动,于是引起灯发射光谱的变化.其次,我们研究了温度对膜材料光学性质的影响.