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微观世界中的分子间非共价相互作用对生物大分子的结构和功能、对晶体中粒子的分布、对化学反应过程都至关重要，它还在生命中最重要的过程之一—分子识别过程中起着关键作用。氢键、卤键和锂键是非共价相互作用中重要的弱键，已经引起了科研工作者的极大关注，并已成为实验和理论研究的热点课题。本论文主要从理论方面研究分子间相互作用体系中弱键之间的协同作用，对分子间弱相互作用的相互影响进行描述和分析。协同作用可大体分为两类：正协同作用和反协同作用。论文主要应用“分子中的原子量子理论”研究HOX···OH/SH卤键（XB）和YH···（H）OX氢键（HB）之间的正协同作用以及H···π/X···π氢键/卤键与Li···π锂键的反协同作用。论文的主要工作包括如下三个方面：1第一部分研究复合物OH/SH···HOX···HY （X=Cl, Br; Y=F, Cl, Br）中HOX···OH/SH卤键（XB）和YH···（H）OX氢键（HB）之间的协同作用，所采用的方法是MP2计算方法以及“分子中的原子量子理论”（QTAIM）。复合物的结构是由单体的电子密度等值线上的静电势极大值（VS,max）和静电势极小值（VS,min）所决定的。分子HY的静电势极大值VS,max越大，三体复合物中HOX···OH/SH卤键的相互作用能越大，这表明：氢键对卤键的协同作用的强弱是由HY分子的VS,max决定的。氢键和卤键的相互作用能、结合距离、红外振动频率和键鞍点处的电子密度ρ都证明了这两种键之间有正的协同作用。氢键对卤键的增强作用比卤键对氢键的增强作用更大些。通过QTAIM分析可知：卤键和氢键是闭壳层非共价相互作用，并且这两种弱键在三分子复合物中的静电特性比在双分子复合物中的强。2第二部分采用全电子二阶微扰理论（MP2（full））和“分子中的原子量子理论”（QTAIM）研究复合物HOLi···C6H6···HOX/XOH （X=F, Cl, Br, I）中，C6H6···LiOH中的Li···π相互作用对C6H6···HOX （X=F, Cl, Br, I）中的H···π相互作用以及C6H6···XOH （X=Cl, Br,I）中的X···π相互作用的影响。根据氢键和卤键相互作用能、结合距离、红外振动频率和键鞍点处的电子密度ρ的数据可知：Li···π键加到C6H6···HOX/XOH （X=F, Cl, Br, I）苯环的另一侧后，削弱了H···π键和X···π键相互作用，并且Li···π键对H···π键的影响比对X···π键的影响大。对于复合物HOLi···C6H6···HOX，氢键的结合能越弱，Li···π键对H···π氢键的影响越大。对于复合物HOLi···C6H6···XOH，则得到了相反的结论，卤键的结合能越弱，Li···π键对X···π卤键的影响越小。经QTAIM分析，C6H6···HOX和C6H6···XOH中的分子间相互作用主要为π型相互作用。氢键和卤键键鞍点处的电子密度从双分子复合物ρ（D）到三分子复合物ρ（T）减小了，并且键鞍点处的π电子密度也有相似的规律。通过自然价键轨道分析可知：Li···π键使从C6H6转移到HOX和XOH上的电子减少。3第三部分运用MP2方法和QTAIM理论研究无机苯的性质以及包含无机苯的半三明治结构中M···π （M=Be, Mg, Ca）的相互作用。无机苯环中，B原子、C原子、N原子、O原子、S原子的π电子密度的吸引子的位置各不相同。元素周期表中同一周期内不同的原子，吸引子和相应原子核之间的距离随着原子序数的增大而越来越短；对于同一主族的原子，吸引子和相应原子核之间的距离从O到S变长。经核独立化学位移（NICS）分析：无机苯中，相邻原子的电负性越相近，π电子的离域程度越大，无机苯的芳香性越强。结合能的大小按照Be···X3Y3Hn<Mg···X3Y3Hn<Ca···X3Y3Hn（X=B, C; Y=N, O, S;n=3,6）的顺序递变，这表明：金属原子M （M=Be, Mg, Ca）的金属性越强，M和无机苯之间的结合能越大。QTAIM分析得出：无机苯和金属原子M之间的相互作用主要为π型相互作用。通过电子定域函数（ELF）分析，复合物的金属M和无机苯之间形成了一个新的basin，并且新basin的区域大小按照Be <Mg <Ca的顺序逐渐增大。本论文的创新点：1在复合物OH/SH···HOX···HY （X=Cl, Br; Y=F, Cl, Br）中，分子HY的最大静电势VS,max越大，三分子复合物中的卤键OH/SH···HOX的相互作用能越强，即：HY分子的最大静电势VS,max决定氢键对卤键的协同作用的强弱。复合物体系中氢键对卤键的加强作用比卤键对氢键的加强作用更大一些。2Li···π锂键加入复合物C6H6···HOX（X=F, Cl, Br, I）和C6H6···XOH （X=Cl, Br, I），形成三分子复合物后，Li···π锂键的形成削弱了H···π氢键或X···π卤键的相互作用能，并且H···π氢键越强，Li···π锂键对H···π氢键的影响越小，而卤键X···π越强，锂键Li···π对卤键X···π的影响越大。3无机苯X3Y3Hn环上的原子X、Y不同时，环上原子核和相应的吸引子之间的距离也有明显的差异。同一周期的原子，原子核和吸引子之间的距离随着原子序数的增加而减小；同一主族的原子，原子核和吸引子之间的距离从O到S依次变大。4对于无机苯分子来说，无机苯分子环上相邻原子电负性越接近，π电子离域性越强大，无机苯的芳香性越强。