分子复合物中氢键和势能面的理论研究

摘要

该文用量子化学从头算方法研究了呋喃与HCl和CH<,4-n>Cl<,n>(n=0-3)体系及黄嘌呤异构体与H<,2>O间的氢键作用,还研究了Ne-HCl体系的分子间势能面和振转光谱,揭示了这些分子间相互作用的本质.用MP2研究了呋喃-HCl体系和呋喃- CH<,4-n>Cl<,n>(n=0-3)体系的分子间氢键的本质.主要研究了这两个体系中新的氢键类型C(Cl)-H…O和C(Cl)-H…π的相互作用.用DFT方法对四个黄嘌呤互变异构体和其水合物进行了理论研究.精确计算了四个黄嘌呤互变异构体的质子亲和能和去质子焓,对这些异构体与一个水分子的复合物进行构型优化,得到了18个稳定构型,并对优化构型使用MP2方法计算单点能量,得到了精确的相互作用能.在气相和一水合物时,xan137都是最稳定的.在这18个构型中,有16个构型是具有两个氢键作用的闭环结构.此外,还利用CCSD(T)和大基组aug-cc-pVTZ加键函数3s3p2d对Ne-HCl体系的分子间势能面进行了理论研究.结果表明,势能面上有两个势阱,分别对应于线性Ne-ClH和Ne-HCl构型.通过精确求解核运动方程,发现该从头算势能面分别支持5个(对Ne-HCl )和7个(对Ne-DCl)振动束缚态.计算所得振转跃迁频率也与实验值相吻合.

目录

摘要

第一章绪论

1.1分子间氢键的理论研究

1.1.1蓝移氢键的理论研究

1.1.2黄嘌呤与H2O相互作用的理论研究

1.2 Van der Waals分子间势能面的理论研究

参考文献

第二章呋喃与HCl和CH4-nCln(n=0-3)的分子间相互作用的理论研究

2.1研究背景

2.2计算方法

2.3结果与讨论

2.3.1呋喃与HCl的相互作用

2.3.2呋喃与CH4-nCln(n=0-3)的相互作用

2.3.3振动光谱分析

2.3.4自然键轨道(NBO)分析

本章小结：

参考文献

第三章黄嘌呤与H2O相互作用的理论研究

3.1研究背景

3.2计算方法

3.3结果与讨论

3.3.1黄嘌呤互变异构体

3.3.3黄嘌呤与H2O的相互作用

本章小结：

参考文献

第四章Ne-HCl的从头算势能面及振转能级

4.1研究背景

4.2从头算势能面

4.1.1计算方法

4.1.2结果与讨论

4.3振转能级

4.3.1计算方法

4.3.2结果与讨论

本章小结：

参考文献

致谢

攻读博士学位期间发已发表的文章

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