卡宾CH2及其衍生物参与形成的σ-hole磷键作用的理论研究

摘要

使用量子化学二阶微扰理论MP2方法,在aug-cc-pVDZ基组水平上研究了卡宾及其衍生物参与形成的磷键OPH3…CX2,OPH3…CX(NH2)和OPZ3…CMe2(X=H,F,Cl,Br,OH,OMe,Me,NMe2,NH2;Z=F,Cl,Br)的结构与性质,分析了单取代卡宾CX(NH2)、双取代卡宾CX2以及三取代OPZ3对磷键作用的影响.研究结果表明:OPZ3(Z=H,F,Cl,Br)分子中存在σ-hole区域,可与卡宾作用形成σ-hole磷键;不同取代基对磷键作用的强度具有一定影响,但没有改变磷键作用的性质;复合物OPH3…CX2,OPH3…CX(NH2)和OPZ3…CMe2中磷键作用的强度较弱,分子间作用具有明显的非共价相互作用的特征.能量分解分析表明,OPH3与卡宾CX2及CX(NH2)之间的磷键作用均以静电作用为主,而对于OPZ3与CMe2间的磷键作用,随着H被F,Cl,Br取代,分子间作用的主要成分由静电能逐渐转为色散能.