若干金属参和分子间相互作用理论的研究

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1、学号：200907303001分类号：O643硕士学位论文若干金属参与分子间相互作用的理论研究研究生姓名：李然指导教师：程建波李庆忠学科门类：理学专业名称：物理化学论文提交日期：2012年4月烟台大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名：日期：年月日学位论文使用授权说明本人完全

2、了解烟台大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在非保密的论文范围内，学校可以公布论文的部分或全部内容。（保密论文在解密后遵守此规定）论文作者签名：导师签名：日期：年摘要分子间相互作用是物理、化学、生物等领域的一个研究热点，其可以稳定生物分子结构、调控酶反应的选择性、以及构建超分子结构。有金属参与的分子间相互作用在材料设计、生物体系以及催化反应得到广泛应用。本论文主要研究了金属直接或间接参

3、与的阳离子-π作用和卤键，探讨如何增强分子间相互作用的强度。主要内容包括：1：在MP2/aug-cc-pVTZ水平上研究了MCCBr···NCM’(M，M’=H、Li、Na、F、NH2和CH3)复合物中的卤键作用，结合能大约为1.34-23.42kJ/mol。研究表明，碱金属对卤键强度有很大影响，并且碱金属在卤素给体和受体中所起的作用不同。在卤素给体中的碱金属导致结合能降低，而在卤素受体中的碱金属导致结合能升高。NPA电荷分析表明，卤素给体中的碱金属是吸电子的，而电子给体中的碱金属是给电子的。在卤键形成过程中，前者起负的贡献，而后者起正的贡献。卤素给体

4、和电子给体中的H原子也表现出类似的电荷转移。通过自然键轨道(NBO)和分子中原子(AIM)分析，揭示了这些复合物的静电作用本质。++2：我们设计了M1···C6H5X···HM2(M1=Li、Na;X=Cl、Br;M2=Li、Na、BeH、MgH)复合物，用其中的阳离子-π作用来增强卤-氢卤键。相互作用的强度主要用结合距和作用能+来衡量。结果表明，阳离子-π作用使得卤-氢卤键强度增加了2-6倍。Li···C6H5Br···HNa复合物中卤键强度最大(-8.31kcal/mol)。阳离子、卤素给体以及金属氢化物三者共同影响着卤键的增强效果。Li+的增强效

5、果比Na+的大；氯作卤素给体时增强效果比溴作卤素给体时效果更好；氯作卤素给体时，金属氢化物的影响满足如下规律HBeH

6、-π作用的作用能随之增大；然而，锂的平均贡献却随之减小。苯环上的取代基锂在增强阳离子-π作用的过程中表现出负协同性。苯环上取代位置变化对阳离子-π作用的影响很大。+Li···1,2,3-C6H3Li3体系的作用能最大(-97.7kcal/mol)。增强的机理可以通过自然布居分析、苯环中心的静电势值以及能量分解方法解释。2-4：用量子化学计算方法研究了Al4···卤代烃复合物中的特殊卤键—全金属π型卤键。I2-不仅证实了全金属π型卤键的存在，而且指出了Al4与卤代烃之间存在三种作用位点(顶、2-角、边)。作用能从正值变化到Al4···I-ethyne-s

7、复合物中的-90.54kJ/mol。作用强度受碳-卤32键中碳原子杂化状态影响较大，并且满足如下关系：C(sp)

8、hysics,andbiologyincludingstabilizingbiomolecul