极性分子键角与键偶极矩的关系

研究了基态极性分子的键角和键偶极矩之间的关系。我们采用原子偶极矩校正的Hirshfeld(ADCH)电荷来计算键偶极矩,利用电子的局域函数和键临界点处的局域函数值来分析键的电子结构。通过对IVA族(IVA=C,Si,Ge)、VA族(VA=N,P,As)、VIA族(VIA=O,S,Se)和VIIA族(VIIA=F,Cl,Br)元素形成的系列共价型基态分子,以及环状基态分子的键角和键偶极矩数据进行分析,发现在键的电子结构类似的情况下,由于键偶极矩的排斥作用,这些分子的键角随键偶极矩的增加而增大。这一发现有助于加深我们对分子几何结构的认识。

完全活性空间组态相互作用能量的拟合和外推

完全活性空间组态相互作用计算与完全活性空间中的活性电子数和活性轨道数有关,但完全活性空间组态相互作用的能量不是活性电子数和活性轨道数的单调递减函数,因此活性轨道数和活性电子数不能用来外推完全活性空间组态相互作用的能量。为此,我们定义了一个新的变量:活性空间中的最大未占满轨道数。我们对一系列单重态、双重态和三重态分子进行了完全活性空间组态相互作用的计算,并利用活性空间中的活性电子数和最大未占满轨道数这两个变量,对这些基态能量进行了拟合和外推,拟合的均方根误差都在10^(-6)数量级。外推能量的精度优于MP4,对小分子体系,其精度高于CCSD。外推的完全的组态相互作用(FCI)能量值和实际计算的FCI值也很接近。另外,我们还利用外推能量来优化双原子分子的平衡键长,并计算谐振频率,其精度优于CASSCF。

一种用于光催化氧化硫醚成亚砜的超薄卟啉的共价有机骨架纳米片

单线态氧(^(1)O_(2))可将硫醚化合物选择性氧化为亚砜,而开发具有高^(1)O_(2)量子产率的高效光敏剂至关重要。本文中我们报道了超薄二维共价有机骨架(COFs)纳米片(NSs)COF⁃367 NSs的制备和表征。COF⁃367 NSs在各种有机溶剂中的良好分散性和高效率的光收集赋予其在可见光照射下产生^(1)O_(2)的显著性能,且远优于块体COF⁃367。我们还证明了COF⁃367 NSs是硫醚化合物光催化氧化成亚砜的优良非均相催化剂,具有高效率和选择性以及良好的循环稳定性。

HXeBr与苯和苯的衍生物弱相互作用的理论研究

采用MP2/aug-cc-p VDZ(对于Xe和I原子采用aug-cc-p VDZ-PP基组)优化了复合物HXe Br…C_6H_5X(X=H,CH_3,NH_2,N(CH_3)_2,NHCH_3,OH,OCH_3,CN,F,Cl,Br,I,COOH,SO_3H,CF3)及单体的几何构型,详细分析了π…H键和双齿氢键两种弱相互作用类型的特征,以及不同的取代基对这两种弱相互作用能的影响.对14个双齿氢键型复合物,我们发现复合物的相互作用能与苯环衍生物(C_6H_5X)的偶极矩,复合物中Xe—Br键键长的变化,H—Xe键键长的变化和H—Xe键振动频率的变化,以及双齿氢键上Br原子和两个H原子范德华表面相互穿透距离之和均有较好的线性关系.另外,我们还发现复合物的相互作用能与双齿氢键上两个键临界点的电子密度之和,电子密度Laplacian值之和,静电势之和,以及双齿氢键和苯环碳原子形成环的环临界点处的电子密度,电子密度Laplacian值以及静电势均有着较好的线性关系.