兩類含氧分子形成tetrel bond復(fù)合物的理論研究.pdf

1、Tetrel bond作為一種新型的分子間相互作用，在構(gòu)建晶體材料、調(diào)控化學(xué)反應(yīng)和分子識(shí)別中有著重要的應(yīng)用。本論文利用理論計(jì)算方法對(duì)tetrel bond的形成、性質(zhì)和作用規(guī)律進(jìn)行了研究。主要內(nèi)容如下:
　　二甲亞砜（DMSO）與TF3X（T=C, Si；X=鹵素原子）不僅可以形成tetrel bond，也可以形成鹵鍵。除DMSO???CF4體系外，DMSO更易于與CF3X形成鹵鍵，而DMSO更易于與SiF3X形成tetrel b

2、ond。鹵原子對(duì)DMSO???CF3X體系中的tetrel bond影響較小，但DMSO???SiF3X體系中的tetrel bond受鹵原子的影響非常大。DMSO???SiF3X體系中的tetrel bond具有部分共價(jià)鍵的性質(zhì)，其比陰離子形成的tetrel bond還強(qiáng)。
　　研究了DMSO與苯基三氟硅烷體系中取代基對(duì)tetrel bond的影響。當(dāng)取代基是推電子基NH3, OCH3, CH3和OH時(shí)，tetrel bond作

3、用減弱；當(dāng)取代基是吸電子基F, CHO, CN, NO2和SO3H時(shí)，tetrel bond作用增強(qiáng)。在p-HO3S-PhSiF3???DMSO復(fù)合物中作用最強(qiáng)，作用能為-122 kJ/mol。Tetrel bond主要由靜電作用主導(dǎo)，不過(guò)由O的孤對(duì)電子軌道向Si的空p軌道的電荷轉(zhuǎn)移也非常重要。當(dāng)取代基為NH2和OH時(shí)，其更易于形成氫鍵；當(dāng)取代基為CHO和NO2時(shí)，tetrel bond比π-hole作用更強(qiáng)。
　　在PhTH3?

4、??H3ZO和PhSiF3???H3ZO（T=Si, Ge和Sn；Z=N, P和As）復(fù)合物中，除了主要的T···O tetrel bond外，還存在其它弱相互作用。這些復(fù)合物的結(jié)合能從11到220 kJ/mol，T···O距離從1.89到3.09?。對(duì)于給定的PhTH3/PhSiF3，復(fù)合物的穩(wěn)定性按Z=P