超卤化物调控有机分子电子性质的理论研究

发布时间：2018-01-01 08:43

本文关键词：超卤化物调控有机分子电子性质的理论研究　出处：《西北大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：本文由四章组成：第一章主要介绍课题的研究背景。第二章介绍研究中主要使用的理论方法。最后是本论文具体的研究内容,即超卤化物对有机分子电子性质的调控。主要包括两部分：对烃类小分子的调控(第三章)和对氨基酸类分子的调控(第四章)。第一章的具体内容包括超卤化物的概念、发展及其潜在应用前景,超卤化物调控有机分子电子性质的研究背景及研究意义。第二章的具体内容是本文所用到的从头算方法做了介绍,包括Hartree-Fock方法,耦合簇方法,微扰理论,OVGF方法。第三章主要介绍超卤化物对烃类分子电子性质的调控。本章采用高精度的ab initio方法计算了一系列由单核(MgF_3~-,MgCl_3~-)和双核超卤化物(Mg_2F_5~-, Mg_2Cl_5~-)取代基与烃类分子(乙烷,乙烯,苯)形成的22种复合结构的VDE值。CCSD(T)方法的结果显示,双核超卤化物复合结构比单核复合结构VDE值高,也就是说双核超卤化物Mg_2X_5~-(X=F, Cl)比单核超卤化物MgX_3~-具有更强的调控有机分子电子性质的能力。然而这种更强的调控不完全是由超卤化物自身性质的强弱所决定的,更与复合结构额外电子的分布有关。和高精度的CCSD(T)方法相比,MP2方法计算的VDE值相对趋势是一致的,是一个可以接受的方法。第四章主要介绍超卤化物对氨基酸类分子电子性质的调控。本章同样采用ab initio方法计算了一系列由单核(MgF_3~-)和双核超卤化物(Mg_2F_5~)取代基与氨基酸分子(巯基内氨酸Cys)形成的22种复合结构的VDE值。基于上一章的结论本章首先对比分析了这类体系的HOMO与额外电子密度,发现两者是一致的,意味着这类体系采用OVGF就应该能够得到足够准确的结果。以前的结果发现HF对VDE值的低估来自于对电子相关的忽略,而MP2方法可能高估电子相关,进而导致对VDE值的高估。因此MP2和HF方法得到的VDE值的平均值有可能接近高精度的方法。在这里本章也计算了这一平均值,其结果与OVGF非常接近。通过计算发现在OVGF方法下,双核超卤化物复合结构CysMg_2F_4~-比单核超卤化物复合结构CysMgF_2~-的VDE值高,说明双核超卤化物Mg_2F_5~-比单核超卤化物MgF3具有更强的调控氨基酸分子电子性质的能力。这种更强的的调控作用是由超卤化物自身的强弱所决定的,因为所有超卤化物复合结构的额外电子都分布在Cys分子上。
[Abstract]:In chapter 1 , we introduce a series of studies on the electronic properties of organic molecules . The results of this chapter include the concept , development and potential application prospect of superhalides , and the research background and significance of the electron properties of organic molecules .

【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O621.2

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