1、本課題運用量子化學從頭算方法，研究了以BH2NH2，HBeH和HZnH作為質(zhì)子接受體，以HArF、HKrF、HCF3、HCCl3、HF、HCl、HCOF和HCOCl等小分子作為質(zhì)子給予體所形成的雙氫鍵M-H…H-X的結(jié)構(gòu)與本質(zhì)。用分子中原子理論(AIM)研究了單體與復合物的電子密度拓撲性質(zhì)，用自然鍵軌道(NBO，Naturalbond orbital)方法研究了雙氫鍵形成時單體間的分子軌道之間的相互作用以及單體內(nèi)原子軌道、分子軌道以及化

2、學鍵的變化，從理論上解釋了雙氫鍵的形成導致的單體分子結(jié)構(gòu)的變化以及特征振動頻率的位移，并用ChelpG方法模擬質(zhì)子接受體電荷產(chǎn)生的靜電場，研究靜電作用對雙氫鍵的貢獻。
　　 本文主要包括以下三個部分。
　　 1、運用量子化學從頭算方法，研究了NH2BH2作為質(zhì)子受體與HCF3、HCCl3、HF、HCl、HCOF和HCOCl作為質(zhì)子給體形成的雙氫鍵B-H…H-X(X=F、Cl、C)。計算結(jié)果表明，在所有復合物中，BH鍵鍵長

3、增長，伸縮振動頻率紅移；在HF與HCl的復合物中，XH鍵鍵長增長，伸縮振動頻率紅移；在其他復合物中，XH鍵鍵長縮短，伸縮振動頻率藍移。在每個體系中，還存在傳統(tǒng)氫鍵N-H…Y(Y=F，Cl，O)。分析表明，在這些復合物中雙氫鍵是以靜電作用為主，振動頻率紅移藍移的變化是因為分子間與分子內(nèi)電子密度轉(zhuǎn)移引起的，可以用Alabugin的超共軛和重雜化理論進行解釋，同時必須考慮分子內(nèi)超共軛作用。
　　 2、在MP2(full)/6-311+

4、+G(2d,2p)級別下對HBeH與HRgF(Rg=Ar,Kr)形成的雙氫鍵進行了理論研究。計算結(jié)果表明，所有單體與復合物均為線性構(gòu)型；相互作用能較大。靜電作用與分子間超共軛σ(BeH)→σ*(HRg)產(chǎn)生的電荷轉(zhuǎn)移共同導致質(zhì)子給體的HRg鍵削弱與頻率紅移，其中靜電相互作用更重要；質(zhì)子給體的分子內(nèi)超共軛n(F)→σ*(HRg)的調(diào)節(jié)作用削弱了電荷轉(zhuǎn)移的影響。分子間超共軛也導致質(zhì)子接受體BeH削弱因而鍵長增大與頻率紅移。
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