XH-NH_3(X=F,Cl,Br)质子传递的溶剂效应:簇模型,连续介质模型和离散-连续组合模型的比较

分别采用分子簇模型、连续介质模型和离散 -连续组合模型研究了XH NH3 (X =F ,Cl ,Br)分子内质子传递的溶剂效应 .结果表明 ,对于弱酸性化合物FH NH3 ,其溶剂效应主要为短程作用 ,3个H2 O分子即可使其发生质子传递 ,而简单的连续介质模型得到的仍为分子化合物形式 ,需进一步包含溶剂效应短程作用 .对于强酸性化合物ClH NH3 和BrH NH3 ,较弱的溶剂效应即可促使其发生质子传递 ,分子簇模型和连续介质模型均可合理描述 ,且与离散 -连续组合模型的结果相近 .离散 -连续组合模型既在从头算水平考虑了溶质分子和第一溶剂化层中溶剂分子间的短程作用 ,又包含了溶剂效应的长程静电作用 ,能更准确地描述溶剂化作用 ,且对弱酸性化合物和强酸性化合物体系均适用 .

[Li…X]e^(-[1])(X=FH，OH_2，NH_3)的光电性质从头算

在MP2理论水平上采用6-311G基组系列计算了一价阴离子van der Waals复合物[Li…X]e^(-[1])(X=FH,OH_2,NH_3)的偶极矩(μ)、平均极化率(α)以及平均一阶超极化率(β),讨论了基组效应和电子相关效应对计算结果的影响,比较了价电子对复合物一阶超极化率的贡献.在MP4(SDQ)/6-311++G(2df,2pd)水平上计算得到[Li…FH]e^(-[1])的μ=2.5633 a.u.,α=1.0476×10~3 a.u.,β=1.0948×10~5 a.u.;[Li…OH_2]e^(-[1])的μ=2.3204 a.u.,α=1.2201×10~3 a.u.,β= 2.1410×10~5 a.u.;[Li…NH_3]e^(-[1])的μ=2.4687 a.u.,α=1.4817×10~3 a.u.,β=3.4040×10~5 a.u.,计算结果表明,三种一价阴离子复合物分子均具有非常大的一阶超极化率,而一个价电子对复合物的一阶超极化率的贡献超过1.0×10~5 a.u..

新型复合物Li…HF,Li…FH,Li…H_2O和Li…NH_3的一阶超极化率的从头算理论研究

在MP2/6-311++G(2df,2pd)水平上优化得到了几种小型碱金属—极性分子复合物的结构,利用有限场方法[HF,MP2,MP3,MP4(SDQ)]在15种基组上分别计算了它们的偶极矩(μ),极化率(α0),各向异性极化率(Δα)和一阶超极化率(β0).在MP4(SDQ)/6-311++G(2df,2pd)理论水平上,各复合物分子一阶超极化率分别为:Li…HF,β0=3957.575 a.u.;Li…FH,β0=12939.614 a.u.;Li…NH3,β0=34881.899a.u.;Li…H2O,β0=39820.410 a.u..而分子HF,NH3,H2O的一阶超极化率的值分别为1.224 a.u.,35.560 a.u.,20.130 a.u..结果表明,复合物分子中的额外电子对分子非线性光学性质有巨大的贡献.