碱土金属叠氮化合物(MgN6)n(n=1～5)团簇结构与性质的密度泛函理论研究

摘要

利用密度泛函理论在B3LYP/6-311G*水平上对碱土金属叠氮化合物(MgN6)n(n=1～5)团簇各种可能构型进行了几何优化,预测了各团簇的最稳定结构.并对最稳定结构的成键特性、电荷分布、振动特性及稳定性进行理论研究.结果表明,叠氮化合物中叠氮基以直线型存在,MgN6团簇最稳定结构为直线型;(MgN6)2团簇最稳定结构为Mg2N2四元环平面结构;(MgN6)n(n=3～5)团簇最稳定结构是由2个叠氮基与2个 Mg原子首先构成近似菱形,再由近似菱形延伸形成的链状结构. 叠氮基中间的N原子显示正电性,两端的N原子显示负电性,且与Mg直接作用的N原子负电性更强,金属Mg原子和N原子之间形成很强的离子键.(MgN6)n(n=1～5)团簇最稳定结构的IR光谱分为4个部分,其最强振动峰均位于2 209～2 313 cm-1,振动模式为叠氮基中N-N键的反对称伸缩振动.稳定性分析显示,(MgN6)3和(MgN6)5团簇相对于其他团簇较为稳定.