【摘 要】
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磷键作为一种新型的非共价相互作用,在超分子和晶体工程合成等方面有着重要的作用,近几年受到科研工作者广泛的关注。论文采用从头算和分子形貌理论研究了XmPHnY3-m-nNH3和XPH2NH2Z型磷键复合物,讨论了复合物中两个分子间的相互作用,主要从P和N两个原子间单电子作用势势垒Dpb,以及复合物的分子形貌、表面积和体积、电荷转移等方面进行研究,具体内容如下:1.在MP2/6-311++G(d,p)
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磷键作为一种新型的非共价相互作用,在超分子和晶体工程合成等方面有着重要的作用,近几年受到科研工作者广泛的关注。论文采用从头算和分子形貌理论研究了XmPHnY3-m-nNH3和XPH2NH2Z型磷键复合物,讨论了复合物中两个分子间的相互作用,主要从P和N两个原子间单电子作用势势垒Dpb,以及复合物的分子形貌、表面积和体积、电荷转移等方面进行研究,具体内容如下:1.在MP2/6-311++G(d,p)理论计算水平下,获得XmPHnY3-m-nNH3型(X、Y表示取代基,m、n表示取代基的数目)和XPH2NH2Z型复合物分子(X、Z表示取代基)以及复合物单体分子和自由单体分子的几何结构,使用MP2/6-311++G(d,p)计算方法计算复合物分子的结合能以及该复合物分子、复合物单体分子和自由单体分子的第一垂直电离能。对于单取代复合物分子XPH2NH3,结合能数值按照X=CH3<-H<-NH2<-CF3<-OH<-CN<-Br<-Cl<-F<-NO2的顺序增大,结合能数值越大,磷键的强度越强。2.使用MELD软件包在CISD/6-31+G(d)理论水平下,结合我们自编的程序,计算XmPHnY3-m-nNH3和XPH2NH2Z型复合物分子中沿P…N连线方向上,这两个原子间的单电子作用势势垒Dpb值。结果表明Dpb数值越大,磷键的强度越强。3.使用CISD/6-31+G(d)方法和基组,利用分子形貌理论计算出这些复合物分子的表面积和体积,并计算复合物与其单体分子的表面积和体积的差值,对于单取代复合物分子,表面积差与Dpb、结合能有一定的线性关系,即该差值越大,Dpb和结合能越大。4.在MP2/6-311++G(d,p)理论水平下,计算XmPHnY3-m-nNH3和XPH2NH2Z型复合物分子的QTAIM、Hirshfeld、Mulliken、NPA、CHELPG和MK电荷分布,获得这些复合物中的两个分子间的电荷转移量。本文基于这些磷键复合物分子的计算结果,得出了结合能数值越大、磷键键长越短、Dpb数值越大,磷键的强度越强。这些研究为预测磷键的强度提供了参考性的理论依据。
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