论文部分内容阅读
分子间相互作用决定了分子许多重要的物理和化学性质。用理论方法定量研究此类作用是目前理论化学发展的重要趋势之一。本文用量子化学从头算方法研究了呋喃与HCl和CH4-nCln（n=0-3）体系及黄嘌呤异构体与H2O间的氢键作用，还研究了Ne-HCl体系的分子间势能面和振转光谱，揭示了这些分子间相互作用的本质。 用MP2研究了呋喃-HCl体系和呋喃-CH4-nCln（n=0-3）体系的分子间氢键的本质。主要研究了这两个体系中新的氢键类型C（Cl）-H…0和C（Cl）-H…π的相互作用。研究表明，CH4-nCln与呋喃分子之间的相互作用使CH4-nCln中C-H键长缩短，而振动频率增大（蓝移），而HCl与呋喃分子之间的相互作用使H-Cl键长增长，而振动频率减小（红移）。利用自然键轨道分析表明电荷从质子受体转移到C-H反键轨道和Cl原子的孤对电子轨道上。 用DFT方法对四个黄嘌呤互变异构体和其水合物进行了理论研究。精确计算了四个黄嘌呤互变异构体的质子亲和能和去质子焓，对这些异构体与一个水分子的复合物进行构型优化，得到了18个稳定构型，并对优化构型使用MP2方法计算单点能量，得到了精确的相互作用能。在气相和一水合物时，xan137都是最稳定的。在这18个构型中，有16个构型是具有两个氢键作用的闭环结构。 此外，还利用CCSD（T）和大基组aug-cc-pVTZ加键函数3s3p2d对Ne-HCl体系的分子间势能面进行了理论研究。结果表明，势能面上有两个势阱，分别对应于线性Ne-ClH和Ne-HCl构型。通过精确求解核运动方程，发现该从头算势能面分别支持5个（对Ne-HCl）和7个（对Ne-DCl）振动束缚态。计算所得振转跃迁频率也与实验值相吻合。