氟利昂与大气中某些气体分子间相互作用的理论研究

摘要

本文运用从头算(Ab initio)方法中的二阶微扰理论(MP2)，选用aug-cc-pVDZ和aug-cc-pVTZ基组对氟利昂分子与CO2，SO2和NO气体分子间的相互作用进行了研究。主要内容如下：
　　 ⑴研究了CFCl3，CF2Cl2和CF3Cl分子与CO2组成的二元体系。通过计算得到12种稳定复合物构型，对复合物的几何结构、相互作用能、电荷转移及拓扑性质进行分析。结果表明:这些复合物存在弱的相互作用，并且以C-CL…O和C-F…O键的形式存在。通过对相互作用能的比较，CFCl3和CO2形成三个Cl…O非共价键的复合物是最稳定的。
　　 ⑵研究了CFCl3与SO2形成的10种稳定复合物，进行了构型优化，频率分析，相互作用能，NBO二阶稳定化能和分子中原子理论(AIM)分析，这些复合物的相互作用主要以Cl…O，F…O，Cl…S和F…S非共价键形式存在。NBO分析表明n(Cl)→σ*(S-O)相互作用增强了复合物的稳定性，Cl…O和Cl…S作用是主要的相互作用力。
　　 ⑶研究了CF2Cl2与NO及SO2组成的二元超分子体系。通过几何构型及相互作用能分析了12种复合物的稳定性；自然键轨道理论分析了复合物的电荷转移和偶极距的变化；AIM进一步分析了相互作用的本质。结果表明：CF2Cl2-NO体系以Cl…N和Cl…O相互作用为主导，CF2Cl2-SO2体系以Cl…O，CI…S，F…S相互作用为主导。这些复合物的相互作用主要以三个非共价键形式存在，这些相互作用作为一种动力影响分子的排列似乎是非常重要的，尤其是CF2Cl2-SO2体系。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状与趋势

1.3 本课题研究目的和内容

1.4 主要计算方法简介

1.4.1 分子力学方法

1.4.2 电子结构理论

1.5 分子间相互作用常用计算方法与基组

1.5.1 常用计算方法

1.5.2 基组简介

1.5.3 基组重叠误差

1.5.4 Gaussian软件简介

第二章 CFCs与CO2分子间相互作用体系

2.1 引言

2.2 计算方法

2.3 结果与讨论

2.3.1 几何构型

2.3.2 相互作用能

2.3.3 电荷布居

2.3.4 AIM分析

2.4 本章小结

第三章 CFCl3和SO2之间相互作用体系

3.1 引言

3.2 计算方法

3.3 结果与讨论

3.3.1 几何构型

3.3.2 相互作用能

3.3.3 NBO的二阶稳定化能

3.3.4 AIM分析

3.4 本章小结

第四章 CF2Cl2与NO及SO2分子间相互作用体系

4.1 引言

4.2 计算方法

4.3 结果与讨论

4.3.1 几何结构和相互作用能

4.3.2 电荷转移和偶极距

4.3.3 AIM分析

4.4 本章小结

结论

致 谢

参考文献

附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文