硅化合物及其分子间相互作用的量子化学研究

发布时间：2020-10-24 06:17

　　 硅化合物,一直是人们关注的焦点。早在上个世纪八十年代末,一些实验化学家们,就开始合成并分析了硅苯和1,3,5-三硅苯及它们的衍生物,而理论化学家们也做过大量硅苯、1,3,5-三硅苯的相关计算。本文主要采用了密度泛函理论,分别在wB97X-D/def2-TZVPP、MP2/def2-TZVPP水平下,优化硅苯几何结构,在wB97X-D/def2-TZVPP水平下,优化1,3,5-三硅苯几何结构。通过谐振动频率计算,验证具有C2V对称性的平面硅苯及具有D3h对称性的平面1,3,5-三硅苯均没有虚频,是稳定的平衡构型。在wB97X-D/def2-TZVPP水平下,对硅苯二聚体(C5SiH6)2可能存在的π…π、Si—H…π、C—H…π结构进行优化,对1,3,5-三硅苯二聚体(C3Si3H6)2可能存在的π…π、Si—H…π、二氢键结构进行优化,分别计算了它们二聚体的结合能和谐振动频率。计算结果表明,硅苯二聚体中,总能量的极小结构是C1构型,结合能为-5.302 kcal/mol;Si—H…π构型的结合能为-4.271 kcal/mol;最不稳定的是C—H…π构型,结合能为-4.174 kcal/mol。1,3,5-三硅苯二聚体(C3Si3H6)2中,总能量的极小结构是D3d构型,结合能为-8.528 kcal/mol,其他二聚体构型均存在虚频,在理论上不能稳定存在。对稳定的硅苯二聚体、1,3,5-三硅苯二聚体做了SCS-SAPT0/def2-TZVPP能量分解,发现对前者来讲,最主要的吸引作用均为色散能,静电能的贡献次之,诱导作用最弱;而1,3,5-三硅苯二聚体则以静电作用为主,色散贡献次之,诱导作用最弱。
【学位单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：O627.41;O641.1
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 前言
    1.1 硅化合物的应用
    1.2 研究背景
    1.3 课题的意义及主要内容
第二章 理论基础
    2.1 密度泛函理论
        2.1.1 密度泛函理论基础
        2.1.2 ωB97X-D密度泛函
    2.2 基函数重叠误差与均衡校正法
    2.3 M?ller-Plesset微扰理论
    2.4 对称匹配微扰理论
第三章 计算细节
第四章 结果与讨论
    4.1 硅苯
        4.1.1 硅苯的结构优化及谐振动频率
        4.1.2 硅苯的共轭π键
        4.1.3 硅苯的静电势
        4.1.4 硅苯二聚体的结构及谐振动频率
        4.1.5 硅苯二聚体结合能的能量分解
    4.2 三硅苯
        4.2.1 三硅苯的结构优化及谐振动频率
        4.2.2 三硅苯的共轭π键
        4.2.3 三硅苯的静电势
        4.2.4 三硅苯二聚体的结构及谐振动频率
        4.2.5 三硅苯二聚体结合能的能量分解
第五章 结论
参考文献
致谢
附录

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本文编号：2854122