【摘 要】
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本文用从头分子轨道理论对甲烷同常见给电子取代苯和常见吸电子取代苯的C-H…π相互作用进行了估算,分子间相互作用能在MP2/6-311G(d,p)和MP2/6-311++G(3d,3p)水平计算.分析
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本文用从头分子轨道理论对甲烷同常见给电子取代苯和常见吸电子取代苯的C-H…π相互作用进行了估算,分子间相互作用能在MP2/6-311G(d,p)和MP2/6-311++G(3d,3p)水平计算.分析计算结果发现:(1)在苯环被取代后,除了C<,6>H<,5>F-CH<,4>复合物的相互作用能有所减小,其它的都有不同程度的增加,主要原因是吸电子基取代苯与甲烷的相互作用中静电作用的比例的减小(有一些静电作用的比例由于取代基对甲烷的直接作用反而增大了)和Pauli排斥的比例的增加使得体系不稳定,而轨道作用的比例的增大抵消了静电作用的减小和Pauli排斥的增大后还有所增加,所以总的相互作用能有所增加,使得体系更加稳定.(2)苯环上的取代一般对垂直正对的C-H…π相互作用的方位没有太大的影响,如果受某些取代基较强影响时,它也会使C-H…π相互作用尽量趋于垂直正对.主要原因是:在这种体系中,由于弥散作用的较大贡献,C-H…π相互作用比其它可能存在的分子间相互作用都要强,故在竞争中它主导了相互作用的方位.(3)吸引作用和排斥作用的相对大小的变化很可能是产生红移氢键和蓝移氢键的主要原因.因为频率分析和能量分解分析基本表明了在C-H…π相互作用中,吸引作用使C-H伸长,排斥作用使C-H缩短.
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