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14顶点闭合型碳硼烷异构体的结构和稳定性的密度泛函理论研究
  • ISSN号:0567-7351
  • 期刊名称:《化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O641.121[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]东北师范大学化学学院功能材料化学研究所,长春130024
  • 相关基金:吉林省杰出青年基金(No.20050107)和国家自然科学基金(No.20243003)资助项目.
中文摘要:

采用密度泛函理论(DFT)B3LYP/6-31G(d)方法对14顶点闭合型碳硼烷异构体的几何结构进行优化,分析了它们的稳定性、电荷分布以及前线分子轨道能级.结果表明,C2Bi2H14碳硼烷的9个异构体都有对应的稳定构型,并基本保持了B14H14^2-的骨架构型;除两个C原子取代轴顶点位置B原子的t,14-C2B12H14外,其稳定性均随着两个C原子之间距离的增大而增加,但C原子取代高配位数的B原子不利于其构型的稳定性.各异构体的负电荷主要分布在C原子上,同时处于轴向位置的B原子也有部分负电荷,它们可能成为反应的亲核活性中心.异构体的HOMO能级的高低与其稳定性相对应,HOMO能级低的异构体稳定性好.

英文摘要:

This paper employed density functional theory (DFT) B3LYP method to optimize the structures of 14-vertex closo-carborane clusters at 6-31G(d) level and the stabilities, charge distributions and energy levels of frontal molecular orbital were analyzed. The results indicated that the stable structures of nine C2B12H14 isomers were obtained and their molecular backbone structures remained that of B14H14^2-. Besides the stability of 1,14-C2B12H14 with two C atoms substituted for B atoms in axial position, the stabilities increase with the increasing of distances between the two C atoms. The substitution of C atoms for B atoms in the higher coordination number position decreases the stability. The negative charge of each isomer is distributed mainly among the C atoms and the rest is among the axial B atoms, and the positions of C atoms and the axial B atoms may become the active regions of the nucleophilic reaction. The trend of HOMO energy levels of the isomers is coincided with their stabilities, and the isomer having lower HOMO energy level is more stable.

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期刊信息
  • 《化学学报》
  • 北大核心期刊(2014版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国化学会 中国科学院上海有机化学研究所
  • 主编:周其林
  • 地址:上海市零陵路345号
  • 邮编:200032
  • 邮箱:hxxb@sioc.ac.cn
  • 电话:021-54925085
  • 国际标准刊号:ISSN:0567-7351
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1320/O6
  • 邮发代号:4-209
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,第二届国家期刊奖提名奖,中国期刊方阵“双高期刊”
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:28694