非对称溶剂化阴离子团簇的热力学与动力学稳定性统一

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本文用二级微扰(MP2)的方法。采用了aug-cc-pVDZ与aug-cc-pVTZ基组附加弥散的s和p轨道的键函数(BFs)做为基组补充。研究了负离子团簇(HF)。(n=3-6)的势能面。关注结构(FH)a{e}(HF)b怎么能同时具有热力学稳定性和动力学稳定性。在具有最低能量的同时具有最大的电子脱出能(VDE)。得出以下结论: (i)偶极束缚负离子团簇(A)总是具有最低的电子脱出能VDE,对于小一些的团簇它的能量最低最稳定(如(HF)-n,n≤3)。如果A可以被分成两个部分(B与C)并且每一部分都有足够强的偶极距能独立束缚电子,那么溶剂化态(B){e}(C)更有可能成为最稳定的状态(如2(FH)2{e},(FH)3{e}(HF)2 and(FH)4{e}(HF)2)(ii)在(HF)-n,n=4-6中额外电子喜欢作为一个桥只是连接两个独立的部分,而不是连接三个或更多。在所有的溶剂化态中,一个电子连接两个部分的结构要比其它的溶剂化态结构更加稳定。(如.(FH)3{e}(HF)2能量低于(FH)3{e}2(HF))(iii)在负离子团簇(B){e}(C)中,非对称性的结构要比对称性的结构更加稳定。这意味着(B)与(C)两部分的偶极距差越大体系越稳定。但是如果偶极距差过大,将有键的重排发生在偶极距较大的部分。(如。(FH)4{e}(HF)2 vs.(FH)3{e}(HF)3)(iv)一个负离子团簇可以同时具有最低能量和最大的电子脱出能(VDE)。在较大的负离子团簇中,非对称性的溶剂化态结构(B){e}(C)可以符合这个条件。(如.(FH)4{e}(HF)2)
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