本文選題：鎂鍵 + 共軛體系��； 參考：《吉林大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：本論文應(yīng)用量子化學(xué)計(jì)算方法研究了MgX_2(X=H,F)分子分別和乙炔、乙烯、苯環(huán)作用并形成復(fù)合物時(shí),體系中相互作用的本質(zhì)。研究結(jié)果顯示這是一種非共價(jià)相互作用,可稱(chēng)之為π-鎂鍵。有趣的是隨著參與形成的π電子給體的不同,復(fù)合物的結(jié)構(gòu)也發(fā)生變化。對(duì)于X2Mg···C2H2體系,X2Mg和乙炔分子是共面的,整體結(jié)構(gòu)具有C2v對(duì)稱(chēng)性;對(duì)于X2Mg···C2H4體系,H2Mg···C2H4和X2Mg···C2H2(X=H,F)體系的結(jié)構(gòu)相似,H2Mg分子和碳碳雙鍵C=C是共面的。但是F2Mg···C2H4二聚體的結(jié)構(gòu)有些不同,由于帶負(fù)電荷的F原子和C原子之間相互排斥,因此F2Mg分子和碳碳雙鍵C=C不共面;對(duì)于X2Mg···C6H6體系,當(dāng)X2Mg和苯作用的時(shí)候,分子更易和苯C-C(C=C)鍵中心作用,而不是和苯環(huán)的面心。在所有復(fù)合物的形成過(guò)程中,Mg X和C C的鍵長(zhǎng)均增大,并且X Mg X和C C鍵的拉伸振動(dòng)發(fā)生紅移現(xiàn)象。NBO軌道分析顯示電荷的轉(zhuǎn)移主要是從共軛分子向MgX_2分子轉(zhuǎn)移,即從C C的成鍵軌道向Mg的空軌道或Mg-X的反鍵軌道轉(zhuǎn)移。苯環(huán)具有最強(qiáng)的給電子能力,其次是乙烯,乙炔。同時(shí)根據(jù)結(jié)果分析,當(dāng)配體相同時(shí),Mg F2更容易形成穩(wěn)定的二聚體復(fù)合物。復(fù)合物在CCSD(T)水平下計(jì)算得到的相互作用能大小在-7.22到-15.80kcal/mol之間。BSSE修正的能量在0.31到1.61kcal/mol之間。能量分解結(jié)果顯示,靜電相互作用和極化作用是穩(wěn)定復(fù)合物的主要作用,分別占總結(jié)合能的一半和28%-45%。本文通過(guò)和其他含有非傳統(tǒng)鍵的體系對(duì)比發(fā)現(xiàn),π-鎂鍵的強(qiáng)度比π-鋰鍵和π-鈉鍵都強(qiáng),而當(dāng)Mg F2做路易斯酸配體時(shí),π-鎂鍵與π-鈹鍵強(qiáng)度是相似的。
[Abstract]:In this paper, the nature of interaction between MgX _ 2H _ 2O _ (H) molecules and acetylene, ethylene, benzene rings and their complexes has been studied by means of quantum chemical calculation. The results show that this is a noncovalent interaction, which can be called 蟺-magnesium bond. Interestingly, the structure of the complex changes with the formation of 蟺 electron donors. For X2Mg C2H2 system, the structure of X _ 2mg and acetylene is coplanar, and the whole structure has C2v symmetry, while for X2Mg C2H4 system, the structure is similar to that of C _ 2mg and C _ 2H _ 2H _ 2O _ F), and that of C _ 2mg and C ~ (2 +) C ~ (2 +) is coplanar. However, the structure of the F2Mg C2H4 dimer is somewhat different. Because the negatively charged F atoms and C atoms repel each other, the F2Mg molecule is not coplanar with the carbon-carbon double bond C (C) C; for the X2Mg C6H6 system, when X2Mg and benzene interact, It is easier for the molecule to interact with the benzene-C-C-C bond center than with the benzene ring. During the formation of all the complexes, the bond lengths of mg X and C C increased, and the tensile vibration of X mg X and C C bonds red shifted. NBO orbital analysis showed that the transfer of charge was mainly from conjugate molecules to MgX_2 molecules. That is to say, the transfer from the bonding orbit of C C to the empty orbit of mg or the antibonding orbit of Mg-X. Benzene ring has the strongest electron ability, followed by ethylene and acetylene. According to the results, the stable dimer complex is easier to be formed when the ligands are the same. The interaction energies calculated at CCSD T) level range from -7.22 to -15.80 kcal / mol. The modified energy of BSSE is between 0.31 and 1.61kcal/mol. The results of energy decomposition show that electrostatic interaction and polarization are the main roles of the stable complex, accounting for half of the total binding energy and 28-45% of the total binding energy, respectively. By comparing with other systems containing non-traditional bonds, it is found that the strength of 蟺 -magnesium bond is stronger than that of 蟺 -lithium bond and 蟺 -sodium bond, but when MgF2 is a Lewis acid ligand, the strength of 蟺 -magnesium bond and 蟺 -beryllium bond is similar.
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：O641.1

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本文編號(hào)：1939379