苯及其含氮等电子体化合物的结构和性质的理论研究

摘要

采用密度泛函理论的B3LYP方法在aug-cc-pvDZ基组上研究了13种苯及其含氮等电子体化合物的分子结构、能量和异构体相对稳定性,重点考察了含氮量对化合物含能性质的影响.结果表明:随着氮原子数增加分子的总能量降低,且存在很好的线性相关性.采用G3方法对分子的生成热进行了计算,结果显示随着分子中氮原子个数增加,各含氮等电子体化合物的生成热将增大,其中六嗪、五嗪的生成热较大,它们成为含能材料的潜力较大.对各异构体分析显示,氮原子位置与总能量和生成热的关系均为:(邻)间位＜(邻)对位＜邻位.此外,通过NBO方法分析了分子的超共轭作用和立体排斥能对异构体稳定性的影响,结果表明超共轭作用是影响各异构体构型相对稳定性的主要因素.