富勒烯4,6-C_(24)的BN取代物的结构及其稳定性的理论研究

摘要

用密度泛函方法，在B3LYP／6-31G（d）理论水平上优化了由四元环与六元环构成的富勒烯C24的所有BN取代物的构型，分析了各异构体相对稳定性与杂原子取代位置间的关系；对各异构体进行了频率分析，计算了C24-2x（BN）x（X=1-12）最稳定异构体的正则振动模式。结果表明：BN取代共边六元环公共边上的碳原子所得C22BN为最稳定的单BN取代物，C22BN各异构体的稳定性主要由体系的共轭性质决定；而富勒烯C24的多BN取代物的稳定性主要由环张力决定，也受体系的共轭性质影响，能量数据表明随着BN取代单元的增加，C24-2x（BN）x的稳定性增强，并且振动光谱变得更简单，吸收增强。