富勒烯C38及其衍生物的芳香性和动力学稳定性研究

摘要

芳香性的概念在物理有机化学中是最重要和最广泛的研究课题之一。目前有许多实验和理论研究确定芳香性物质以及判定芳香性的强度。由于富勒烯的独特性质，使得人们对共轭碳笼分子的芳香性引起浓厚的兴趣。在本论文中，我们用拓扑共振能(TRE)方法详细地研究了富勒烯 C38各种可能异构体及其衍生物的全局芳香性；用键共振能(BRE)方法分析了富勒烯 C38各种可能异构体及其衍生物的局部芳香性和动力学稳定性。
　　本论文由以下几个内容组成：
　　第一章中描述了富勒烯的起源和进展，介绍了富勒烯外部衍生物、异质富勒烯、独立五元环规则和动力学稳定性的概念，系统地论述了芳香性的产生和发展，对富勒烯的几何、磁性和能量判据进行了详细地分析和比较，最后介绍本论文的研究意义。
　　第二章中用TRE和％TRE方法对富勒烯C38的17种异构体的全局芳香性进行详细地研究；通过min BRE方法分别分析了富勒烯C38的17种异构体的局部芳香性和动力学稳定性。
　　第三章中通过BRE方法分析了不同类型的化学键对富勒烯的局部芳香性的贡献。用TRE方法对富勒烯C38所有异构体和以C38(C2)为母体形成的349种C38H2各异构体的全局芳香性进行了研究。基于由 BRE决定的局部芳香性，氢化物C38H2各异构体的稳定性和加成位置进行了优化。
　　第四章中我们以最稳定的结构C38(C2)为母体，通过B原子取代富勒烯上的碳原子构建异质富勒烯C36B2。利用TRE方法计算C36B2异构体的中性分子和分子离子的TRE值，并且讨论和分析 C36B2异构体的取代位置与芳香性之间的关系。通过min BRE方法讨论了C36B2异构体的中性和高价阴离子的动力学稳定性。
　　第五章中我们以最稳定的结构C38(C2)为母体，通过N原子取代富勒烯上的碳原子来构建异质富勒烯C36N2。用TRE方法研究C36N2异构体的中性分子和分子离子的全局芳香性并分析了C36N2异构体在不同位置的芳香性。通过min BRE方法分析了它们的中性分子和阴离子的动力学稳定性。
　　第六章中我们以最稳定的结构C38(C2)为母体，通过B,N原子取代富勒烯上的碳原子来构建异质富勒烯C36BN。利用TRE方法对C36BN异构体的中性分子和分子离子的全局芳香性和取代位置进行分析。通过min BRE方法讨论了C36BN异构体的中性分子及阴离子的动力学稳定性。

目录

封面

本论文中，常用化学名词的全称以及缩写：

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目录

第一章 绪 论

1.1 富勒烯的由来和进展

1.2 富勒烯外部衍生物

1.3 异质富勒烯

1.4 独立五元环规则(IPR)

1.5 芳香性的产生与发展

1.6 芳香性的判据方法

1.7 动力学稳定性

1.8 本文的研究内容和意义

第二章 富勒烯C38可能异构体的芳香性和动力学稳定性的研究

2.1 引言

2.2 结果与讨论

2.3 结论

第三章 C38H2各种可能异构体芳香性的研究

3.1 引言

3.2 结果与讨论

3.3 结论

第四章 C36B2各异构体芳香性和动力学稳定性的研究

4.1 引言

4.2 结果与讨论

4.3 结论

第五章 C36N2各异构体芳香性和动力学稳定性的研究

5.1 引言

5.2 结果与讨论

5.3 结论

第六章 异质富勒烯C36BN各种可能异构体芳香性和动力学稳定性的研究

6.1 引言

6.2 结果与讨论

6.3 结论

参考文献

攻读硕士期间的研究成果

致谢

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