吡啶与CHX_3(X=F,Cl,Br,Ⅰ)形成分子间红移和蓝移氢键的理论研究

运用量子化学从头算方法研究了复合物C5H5N…CHX3(X=F,Cl,Br,I)分子间C—H…N和C—H…π氢键.研究表明,在MP2/SDD水平下,分子间C—H…N氢键的形成均使CHX3分子中C—H键伸长,伸缩振动频率减小,形成红移氢键;分子间C—H…π氢键的形成均使CHX3分子中C—H键收缩,伸缩振动频率增大,形成蓝移氢键.振动光谱分析表明,不能根据质子供体分子CHX3的固有偶极矩对C—H键长的导数来判断红移氢键和蓝移氢键.NBO分析表明,超共轭效应占优势,因此形成C—H…N红移氢键;重杂化效应占优势,因此形成C—H…π蓝移氢键.

C_6H_6…H_2X(X=O、S、Se)复合物中XH…π键的从头计算法研究

在MP2/6—311++G++基组水平下对苯水体系,苯硫化氢体系苯硒化氢体系可能存在的结构进行了全自由度能量梯度优化,找到了三个能量极小的π氢键结构BW,BS和BSe,它们的结合能分别是-10．25kJ/mol,-9．12kJ／mol,-9．83kJ／mol．通过电荷分析发现了电荷的流向从苯环流向给体的小分子．

二聚体C_2H_(4-n)F_n…LiH(n=0,1,2)中π锂键的性质和弱方向性

采用二级微扰理论(MP2)量子化学研究方法,对C2H4-nFn…LiH(n=0,1,2)二聚体的结构和π锂键性质进行了分析.结果表明氟原子的取代改变了乙烯分子的π电子云形状,从而使二聚体体系中的π锂键发生偏移、伸长和弯曲.通过与类似的π氢键体系C2H4-nFn…HF(n=0,1,2)比较,发现π锂键在二级弱相互作用的影响下,发生了明显的弯曲,表现出弱的方向性.在CCSD(T)/6-311++G(3df,3pd)理论水平下,二聚体的相互作用能强弱顺序为:33.85kJ·mol-1(C2H4-LiH)>27.32kJmol-1(C2H3F-LiH)>21.34kJ·mol-1(cis-C2H2F2-LiH)>20.25kJ·mol-1(g-C2H2F2-LiH),说明氟取代削减了乙烯分子与LiH之间的相互作用.

乙炔与H2O分子之间的氢键结构与性质

采用B3LYP方法,在6-311++G**水平上优化得到了H2O…C2H2氢键复合物的σ-n和H-π型两种稳定构型,并进行频率分析,讨论了相关自然键红外振动光谱的红移现象.采用NBO理论对σ-n和H-π氢键复合物形成过程中的电荷转移的类型进行了分析讨论.分子间的氢键相互作用能结果表明,σ-n型比H-π型氢键复合物更稳定.