探析分子复合物中氢键和卤键的理论研究

《探析分子复合物中氢键和卤键的理论研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、成都理工大学硕士学位论文分子复合物中氢键和卤键的理论研究姓名：马鹏申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：钟传蓉;李绛20090501分子复合物中氢键和卤键的理论研究作者简介：马鹏，男，1984年2月生，师从成都理工大学钟传蓉教授、李绛副教授，2009年6月毕业于成都理工大学化学工艺专业，获得工学硕士学位。摘要本工作运用MP2和B3LYP方法，以环硼氮烷、呋喃等典型杂环芳香烃为质子受体，HCl、CHCl3、CHF3和CClF3等典型分子为质子供体，比较系统地研究了它们之间形成分子间红移和蓝移氢键以及卤键的本质。本论文主要包括

2、以下两部分：1用MP2和B3LYP方法，采用6-31G(d,p)基组研究了以环硼氮烷分子为质子受体，HCl和CHCl3分子为质子供体的分子间氢键。研究表明，在MP2/6-31G(d,p)水平下，环硼氮烷与HCl之间形成了Cl—H⋯π型氢键和Cl—H⋯H—B型双氢键，分子间的氢键作用使H—Cl键分别伸长了0.0010nm和-1-10.0003nm，振动频率分别减小了148.7cm和38.4cm，表现为红移氢键。环硼氮烷与CHCl3间只形成C—H⋯π氢键，分子间氢键作用使C—H键缩短了-10.0003nm，振动频率增大了59.36

3、cm，表现为蓝移氢键；在B3LYP/6-31G(d,p)水平下，环硼氮烷与HCl之间形成了Cl—H⋯π型氢键和Cl—H⋯H—B型双氢键，分子间的氢键作用使H—Cl键分别伸长了0.0014nm和0.0007nm，振动频率-1-1分别减小了361.1cm和264.4cm，表现为红移氢键。环硼氮烷与CHCl3间只形成C—H⋯π氢键，分子间氢键作用使C—H键缩短了0.0001nm，振动频率增大-1了9.1cm，表现为蓝移氢键。自然键轨道(NBO)分析表明，超共轭和重杂化理论以及Hobza等提出的观点都能很好的解释这些氢键的形成原因。分

4、子中原子(AIM)分析表明，形成的化学键的电子密度以及Laplacian量落在氢键范围内且这些化学键介于共价键与离子键之间，偏于静电作用为主。2运用MP2方法研究了复合物呋喃—CXF3(X=H,Cl)分子间C—X⋯π和C—X⋯O(X=H,Cl)化学键。研究表明，分子间相互作用使CXF3分子中的C—X键缩短，伸缩振动频率增大，化学键蓝移。NBO分析表明，轨道重杂化效应占优势，因此形成的化学键蓝移。AIM分析表明，形成的化学键介于共价键与离子键之间，偏于静电作用为主。关键词：红移氢键蓝移氢键卤键自然键轨道分析分子中原子理论Theo

5、reticalStudyoftheHydrogenBondingandHalogenBondingincomplexesIntroductionoftheauthor:MaPeng,male,wasborninFebruary,1984,whosetutorwasProfessorZhongChuanrong、AssociateProfessorLiJiang.HegraduatedfromChengduUniversityofTechnologyinAppliedchemicalmajorandwasgrantedtheMa

6、sterDegreeinJune,2009.AbstractInpresentpaper，MP2andB3LYPmethodsareemployedtoinvestigatetheoriginofred-shiftingandblue-shiftinghydrogenbondbetweenborazine、furanandHCl、CHCl3、CXF3(X=H，F).Themaincontentsarethefollowing:1.ThehydrogenbondsofHClandHCCl3astheprotondonorswit

7、hborazineastheacceptorwerestudiedattheMP2/6-31G(d，p)andB3LYP/6-31G(d，p)levels.TheresultsindicatethattwoH-bondsareformedbetweenborazineandHCl:theCl—H⋯πH-bondandCl—H⋯H—Bdihydrogenbond，whichcausearedshiftof-1-1148.7cmand38.4cmfortheCl—Hvibrationandanelongation0.0010nma

8、nd0.0003nmofthisbondatMP2/6-31G(d，p)level.BorazineandCHCl3canonlyformaC—H⋯πH-bond,whichcausesacontraction0.0003nmoftheC—Hbond-1andablueshi