1. 研究目的与意义
氢键是分子间的弱相互作用，导致了许多生物现象的发生，可以说地球上的所有生命都有着密不可分的关联，氢键在物理学、化学和生命科学等领域中发挥着重要的作用，因而对其本质、结构和能量进行研究非常重要。
通过介绍氢键的研究背景、类型定义、理论研究方法等以期对研究氢键的基本理论、研究方法、研究步骤有所了解，并对取代基对氢键强度的影响进行初步研究。
同时，可以加深对课程知识的理解，培养科学研究思想，锻炼分析和解决问题的能力。
2. 国内外研究现状分析
在近几十年的发展,人们对分子间相互作用的研究有了很大的发现对于氢键的研究目前主要集中在是静电作用还是共价键作用上的问题主要原因是因为氢键的能量范围, 1 kcal/mol到40 kcal/mol之间,作用范围十分广泛氢键形成的原因主要是由于氢原子与电负性比较大的a源自形成具有极性的共价键时,由于a源自的吸电子效应使氢原子核裸露出来, a-h作为质子供体基团和受体基团b相互作用形成氢键pauling是氢键定义的提出者之一,他认为静电作用是氢键的主要的结果,于是buckingham和fowler等人选择静电模型预测了一些简单的氢键体系, dykstra等人也认为在氢键相互作用中静电作用占主要部分还有些研究者认为氢键中电子的共价作用也是不能忽略的。
但是isaacs, davidson, pends等人则认为氢键的本质是共价键dannenberg等计算研究了g-c和a-t两组碱基对中氢键的协同效应，由于研究体系具有协同效应和竞争力，因此通过比较，从理论计算方面总结了协同性的本质。
dannenberg等曾使用b3lyp方法研究链状2-15个甲酰胺多聚体分子中的氢键强度,根据计算结果表明其键能是甲酰胺二聚体中氢键键能的2倍左右,通过这方面解释了氢键具有很强的协同效应scheiner等人研究多肽链之间n-ho和c-ho的氢键强度和协同效应dixon等人估算了n-甲基乙酰胺二聚体和甲酰胺中n-ho=c和c-ho=c分子间氢键键能。
3. 研究的基本内容与计划
本课题拟采用密度泛函方法和二级微扰理论，采用高精度基组，对氢键复合物X...Y（X:O,S,H3CO,H3CS,(CH3)2O,(CH3)2S;Y:HCN,HNC)的几何结构，电子结构进行研究，重点分析取代基对氢键强度，氢键成键本质的影响规律。
4. 研究创新点
氢键在化学、物理和生物领域起着重要的作用，包括稳定生物分子的结构、调控酶反应的专一性以及构造大分子结构方面有着重要作用。
实验表明，不同的取代基对其氢键强度影响有明显差异。
x...y氢键复合物中的氢键强度会受到x或y上的取代基的影响。
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