键长平均化过程、环伸缩振动拉曼光谱频率与分子的芳香性

发布时间：2021-12-02 14:24

　　传统的苯的Kekulé结构式（正六边形）,未能反映单双键键长的区别以及键长平均化（BLE）对分子的能量降低的影响;至今还没有研究者将芳香性看作一种多维度的强度因素的物理量。本文从键长平均化过程的角度研究多种不同类型分子的芳香性,提出了综合考虑几何和能量两个维度的强度性质的芳香度指针（DOA）。无论在实验方面还是理论方面,关于挂环类分子结构和性质方面的研究报道均很少见。本文研究挂环类分子的环伸缩振动拉曼光谱频率（RSVRSF）与分子芳香性的关系,探究挂环类分子键长平均化过程,DOA及RSVRSF与独立核化学位移（NICS）的相关关系。本研究使用量子化学软件Gaussian09,选用杂化密度泛函B3LYP方法,选取6-311G+（d,p）基组,对所研究的分子进行几何结构优化,单点能计算,并计算其NICS以及RSVRSF。从环芳香分子C₆H₆的键长平均化过程出发,对单环芳香分子G_nH_n^m（G=C,Si,Ge,n=3,5-8,m=+1,-1,0,+1,+2）,G_n... 

【文章来源】：内蒙古师范大学内蒙古自治区

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
abstract
1.绪论
    1.1 苯的结构式与键长平均化过程
    1.2 分子的环伸缩振动拉曼光谱
    1.3 挂环类化合物
    1.4 芳香性
    1.5 芳香性的判据
    1.6 研究现状
    1.7 研究的内容
    1.8 研究的意义
    参考文献
2.理论基础与计算方法
    2.1 前言
    2.2 分子的自洽场计算
        2.2.1 Born-Oppenheimer近似与单粒子近似
        2.2.2 分子轨道的自洽场方程(LCAO-MO近似)
        2.2.3 闭壳层组态的Hartree-Fock-Roothaan方程
        2.2.4 开壳层组态的Hartree-Fock-Roothaan方程
    2.3 密度泛函理论方法
        2.3.1 历史回顾
        2.3.2 Hohenberg-Kohn定理
        2.3.3 Kohn-Sham方程
    2.4 基函数的选择
    2.5 芳香度指针DOA
        2.5.1 键长平均化能EBLE的计算方法
        2.5.2 离域键能EDBE的计算方法
        2.5.3 芳香度指针DOA的计算公式
    2.6 独立核化学位移NICS的计算方法
    2.7 环伸缩振动拉曼光谱频率RSVRSF的计算方法
    参考文献
3.单环分子的键长平均化过程、拉曼光谱与分子芳香性
    3.1 前言
    3.2 计算方法
        3.2.1 量子化学软件,密度泛函方法和基组
        3.2.2 描述键长平均化过程所必须的几个概念
        3.2.3 键长平均化能EBLE的确定
        3.2.4 离域键能EDBE的确定方法
        3.2.5 DOA的计算公式
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 ⅣA族单环芳香化合物DOA与NICS的关系,DOA与RSVRSF的相关性
        3.3.2 ⅢA族单环芳香化合物DOA与NICS的关系,DOA与RSVRSF的相关性
    3.4 结论
    参考文献
4.对挂环分子的键长平均化过程、拉曼光谱与分子芳香性
    4.1 前言
    4.2 计算方法
        4.2.1 分子结构几何优化、NICS及拉曼光谱计算
        4.2.2 键长平均化能,离域键能,芳香度指针DOA的计算
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 对挂环分子几何结构
        4.3.2 对挂环分子的电子结构
        4.3.3 对挂环分子的键长平均化能和离域键能
        4.3.4 对挂环分子的DOA
        4.3.5 对挂环分子的NICS
        4.3.6 对挂环分子的DOA和NICS的相关性
        4.3.7 对挂环分子的RSVRSF
        4.3.8 对挂环分子的RSVRSF与DOA和NICS的相关性
    4.4 结论
    参考文献
5.三挂环分子的键长平均化过程、拉曼光谱与分子芳香性
    5.1 前言
    5.2 计算方法
        5.2.1 分子结构几何优化、NICS及拉曼光谱计算
        5.2.2 键长平均化能、离域键能、芳香度指针DOA的计算
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 三挂环分子几何结构
        5.3.2 三挂环分子的芳香性
        5.3.3 三挂环分子的RSVRSF
        5.3.4 F,Cl,Br取代的三挂环分子的RSVRSF
    5.4 结论
    参考文献
6.总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
        6.2.1 杂环化合物的环心角平均化过程
        6.2.2 六挂环化合物的键长平均化过程
        6.2.3 稠环化合物的键长平均化过程
致谢
攻读硕士期间发表论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]Rigid Biphenyl-contained Epoxy Resins with Improved Thermal Resistant Properties[J]. Xiao-yan Wei,Bo-xuan Zhao,尚亚卓,程元荣.  Chinese Journal of Polymer Science. 2017(11)
[2]Gaussian09软件在结构化学教学中的应用:优化分子的结构[J]. 梁锦霞.  广东化工. 2017(15)
[3]Gaussian09/GaussView5.0在分析化学教学中的应用[J]. 黎唯,谢惠定,黄燕,宋流东,邵娅婷,邱开雄.  昆明医科大学学报. 2016(10)
[4]基于溶剂化效应的BDE-15分子振动光谱增强特征振动研究[J]. 姜龙,孟冲,李鱼.  光谱学与光谱分析. 2015(12)
[5]量子化学方法及其在化学计算中的应用[J]. 伍林,张正富,孙力军.  广西轻工业. 2009(04)



本文编号：3528621