弯曲键的推论及其量子化学计算

σ键和键长的定义表明σ键是直线键。但是，根据范德华斥力的推断和量子化学计算结果表明，大多数σ键不是直线键，而是弯曲键。量子化学计算的弯曲方向与根据范德华斥为预测的方向一致．只有少数高度对称的分子中才存在真正的直线键。

有机化学中的弯曲键

该文根据弯键理论，讨论了σ－π型双键与弯曲键的等价性，并对多种键性规律进行了园满的解释。

三接触弯曲构型的蓝移氢键CH_3…Y的理论研究

运用量子化学从头算方法,在MP2/6-311++G(d,p),MP2/6-311++G(2df,2p),MP2/6-311++G(3df,3pd)和QCISD/6-311++G(d,p)水平上,研究了CH3F,CH3Cl和CH3Br作为质子给体与Cl-,Br-作为质子接受体形成的氢键CH3…Y.计算结果表明:6种复合物中C—H键收缩,伸缩振动频率增大,形成蓝移氢键.分子中原子(AtomsinMole-cules,AIM)分析表明,这些复合物的电子密度拓扑性质与普通氢键有着本质的不同,在Y…H之间不存在键临界点,而在Y与C之间存在键临界点,因此这些相互作用严格地不能称为氢键.自然键轨道(Natural bond orbital,NBO)分析表明,在这些复合物中弯曲的CH…Y的特殊结构使得分子间超共轭n(Y)→σ*(C—H)减小到可以忽略;质子接受体的电子密度没有转移到σ*(C—H)上,而是转移到了σ*(C—X)(X=F,Cl,Br)上;存在一定程度的重杂化;分子内超共轭相互作用减小使得σ*(C—H)的电子密度减少.这些因素共同导致C—H伸缩振动频率的蓝移.

小螺桨烷的“弯键”研究

本文利用Hellmann-Feynman力的abinitio计算程序ABHF,定义了小螺桨烷中弯键的张力、胁变能、键弯曲角等公式,计算了[1.1.1]螺桨烷、[2.1.1]螺桨烷、[2.2.1]螺桨烷、[2.2.2]螺桨烷的重叠力f°、等效点电荷q°、键的弯曲角α、张力f、键合力F、胁变能(?)等.对这种具有较高键张力的分子进行了稳定性和成键特性等方面的研究.计算及理论分析结果满意地解释了实验事实.

键角定义及标示方法

对键角的定义及标示方法进行了探讨，明确了重键的键角标示方法，阐述了弯曲键之间键角的标示方法，提出了键角的较为完整的定义。

关于弯曲氢键本质的探讨

一、前言氢键是一种由氢原子参加成键的特殊类型的化学键,它可用简单的化学式 X—H…Y 表示。在氢键的研究中,一个重要的问题是关于氢键本质的问题。一般认为氢键主要是静电相互作用,即在 X—H…Y 中,X—H

双接触弯曲蓝移氢键CH_2…Y的理论研究

用量子化学从头算方法在MP2/6-311++G(d,p)与MP2/6-311++G(2df,2p)两个理论级别上研究了双接触弯曲氢键Y…H2CZ(Z=O,S,Se)和Y…H2CZ2(Z=F,Cl,Br)(Y=Cl-,Br-).计算表明,在这些复合物中都存在两个等价的Y…H—C蓝移氢键;相互作用能和蓝移都比较大,每个Y…H—C氢键的能量为15～27kJ/mol,CH键长变化为-0.1～-0.5pm,CH伸缩振动频率位移为30～80cm-1.自然键轨道分析表明,3个因素导致了这些蓝移氢键的形成:(1)存在较大的重杂化;(2)弯曲的氢键构型使得分子间直接超共轭相互作用比较小,而存在相当的分子间间接超共轭相互作用;(3)质子给体的分子内超共轭相互作用较大地减小.电子密度拓扑性质的研究表明,在这些氢键复合物中都存在3个分子间临界点:在接受体原子Y与每个H原子之间存在一个键临界点,也存在相应的键径和原子间界面;在YHCH四边形内部存在一个环临界点.因此这些分子间相互作用可以严格地看作氢键.