碱土金属叠氮化合物(MgN6)n(n=1~5)团簇结构与性质的密度泛函理论研究.pdf

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1、第26卷第8期无机化学学报Vol_26No．82010年8月CHINESEJ0URNAL0FIN0RGANICCHEMISTRYl361—1369碱土金属叠氮化合~(MgN6)(，z=1—5)N簇结构与性质的密度泛函理论研究任宝兴12陈玉红曹一杰2康龙1张材荣，2罗永春l(兰州理工大学，甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室，兰州730050)(兰州理工大学理学院，兰州730050)摘要：利用密度泛函理论在B3LYP／6—311G*水平上对碱土金属叠氮化合物(MgN6)=15)团簇各种可能构型进行了几

2、何优化，预测了各团簇的最稳定结构。并对最稳定结构的成键特性、电荷分布、振动特性及稳定性进行理论研究。结果表明，叠氮化合物中叠氮基以直线型存在，MgN团簇最稳定结构为直线型；(MgN6)团簇最稳定结构为MgN四元环平面结构；(MgN6)．(n=3—5)团簇最稳定结构是由2个叠氮基与2个Mg原子首先构成近似菱形，再由近似菱形延伸形成的链状结构。叠氮基中间的N原子显示正电性，两端的N原子显示负电性，且与Mg直接作用的N原子负电性更强，金属Mg原子和N原子之间形成很强的离子键。(MgN6)=1～5)团簇最稳定结构

3、的IR光谱分为4个部分，其最强振动峰均位于2209～2313cnl～，振动模式为叠氮基中N—N键的反对称伸缩振动。稳定性分析显示，(MgNs)~(MgN6)团簇相对于其他团簇较为稳定。关键词：(MgNr)．(n=l~5)1~I簇；叠氮基；密度泛函理论；结构与性质中图分类号：O614．22文献标识码：A文章编号：1001—4861(2010)08—1361—09DensityFunctionalTheoryStudyontheStructureandPropertiesofAlkaline-EarthMet

4、alAzides(MgN6)(，l=1—5)ClustersRENBao—Xing’。CHENYu—Hong，。CAOYi-JieKANGLongZHANGCai．Rong。LUOYong—Chun(StateKeyLaboratoryofGansuAdvancedNon—FerrousMetalMaterials，LanzhouUniversityofTechnology,Lanzhou730050)(2SchoolofScience，LamhouUniversityofTechnology,Lanzh

5、ou730050)Abstract：PossiblegeometricalstructuresandrelativestabilityofAlkaline—earthmetalazides(MgNr)(n=l-5)clustersarestudiedbyusingthehybriddensityfunctionaltheoryfB3LYP)with6—311Gbasissets．Forthemoststableisomersof(MgN6)(n=l～5)clusters，thebondproperties

6、，chargedistributions，vibrationalproperties，andstabilityareanMyzed．Thecalculatedresultsshowthatazidoinazideshaslinearstructure，mostoftheoptimizedMgN6haslinearstructure，mostoftheoptimized(MgN6)zhasplanestructureofMg2N2ring，andmostoftheoptimized(MgNr)(n=3-5)

7、havechainstructureofperpendicularityofapproximatediamond．ThemiddleNatomsofazidoshownegative，theNatomsatbothendsofazidoshowpositive，andtheNatomseffectedwithMgatomsdirectlyshowmorenegative．BetweentheMgatomsandNatomsexistastrongionicbond．TheIRspectraofthemos

8、toptimized(MgN6)(n=l～5)clustershavefourvibrationalsections，thewholestrongestvibrationalpeakliesin2209-2313CB～，andthevibrationalmodeisanti—symmetricstretchingvibrationofN—Nbondsinazido．Stabilityanalysisshowsthat(MgN6