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《探析过渡金属—苯配合物结构与性质的研究》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、分类号:学校代码:10128UDC:学号:20071151硕士学位论文类别:全日制硕士研究生题目:过渡金属−苯配合物结构与性质的研究英文题目:Studyonthestructureandpropertyoftransitionmetal−benzenecomplexes研究生:李红宇学科名称:化学工艺指导教师:李春萍教授,杨桔材教授二○一○年五月摘要过渡金属−苯配合物近年来受到了广泛关注,是因为它们对于人们探索新型材料的开发和可再生能源的利用,尤其是磁性材料和储氢材料的深入开发及应用有着重要的指导意义。本论文使用密度泛函理论B3LYP方法,基
2、组采用全电子的双ζ基组添加极化函数和弥散函数基组,即DZP++,研究了过渡金属−苯配合物Mn(Bz)m(M=Ti,V,Cr,n≤2,m≤2,Bz=benzene),获得了它们的中性分子及其阴离子的基态结构,计算分析了自旋多重度、谐振频率、电子亲和能、平均键断裂能和偶极矩等性质。−−−MBz中性分子,以及TiBz,VBz阴离子的基态结构为半三明治结构,CrBz阴离子基态结构不同于它的中性分子的基态结构,我们称之为“风铃结构”。M(Bz)2的中性分子和阴离子的基态结构均为对称性为D6h的“多层结构”。Ti2Bz的中性分子和阴离子的基态结构是两个T
3、i原子近似的平行于扭曲的苯环平面;V2Bz的中性分子和阴离子的基态结构是两个V原子垂直于苯环平面;Cr2Bz中性分子基态结构为两个−Cr原子倾斜于苯环平面,而Cr2Bz基态结构为两个Cr原子垂直于苯环平面。Ti2(Bz)2和V2(Bz)2的中性分子和阴离子的基态结构为“牡蛎结构”;Cr2(Bz)2中性基态结构为−“多层结构”,而Cr2(Bz)2阴离子基态结构为“风铃结构”。MBz、M2Bz、M(Bz)2和M2(Bz)2体系的自旋多重度彼此是不同的。预测了三种形式的电子亲和能:绝热电子亲和能AEA(经过ZPVE修正和未经ZPVE修正的),垂直电
4、子亲和能VEA和负离子的垂直解离能VDE。和有限的几个实验值相比,B3LYP方法预测的绝热电子亲和能和实验值能很好的吻合。为了探讨Mn(Bz)m体系中各配合物的相对稳定性,计算了平均键断裂能。Mn(Bz)m配合物的稳定性顺序为M(Bz)2>M2(Bz)2>M2Bz>MBz和Tin(Bz)m>Vn(Bz)m>Crn(Bz)m。另外还讨论了偶极矩。关键词:过渡金属−苯配合物;自旋多重度;电子亲和能;平均键断裂能;偶极矩AbstractTransitionmetal−benzenecomplexeshaveattractedgreatattenti
5、onbecausetheyareverysignificanttotheapplicationsinrenewableenergysourcesandtheexploitureofnovelmaterials,especiallyfornovelmagneticmaterialsandhydrogenstoragematerials.Inthispaper,westudiedtransitionmetal−benzenecomplexesMn(Bz)m(M=Ti,V,Cr,n≤2,m≤2,Bz=benzene)andobtainedtheir
6、groundstatestructures,thespinmultiplicities,harmonicvibrationalfrequencies,electronaffinities,meanbonddissociationenergiesanddipolemomentswithdensityfunctionalB3LYPtheorymethod.Thebasissetsusedinthisworkaredouble-ζsetaugmentedwithpolarizationfunctionsandsetsofdiffusingfunct
7、ions,denotedasDZP++.−−ForMBz,TiBzandVBz,thegroundsatestructuresarepresentedtobe−“half-sandwichgeometries”;forCrBz,thegroundstatestructurechangesobviously−namedas“windbellstructures”.ForM(Bz)2anditsanionM(Bz)2,thegroundsatestructuresarepresentedtobe“multiple-deckerstructures
8、”withtheD6hsymmetry.For−Ti2BzanditsanionTi2Bz,thetwoTiatomsapproximatelyparallelwi