C2H4-nFn…NaH (n=0-3)双氢键体系的理论研究开题报告

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1. 研究目的与意义

双氢键是一种特殊类型的氢键，它与氢键既有许多相似又有不同之处。双氢键在H交换、键迁移、过渡金属的配位情况及生命过程等中起着重要作用, 并且有希望应用于催化、晶体工程和材料化学等研究中，所以对双氢键进行深入研究具有重要的意义。

2. 国内外研究现状分析

kulkarni首先采用kitaura-morokuma能量分解的方法探索双氢键作用的本质，通过对(h₂olih)₂、(bh₃h₂o)₂、(bh₃hf)₂等体系的研究，发现除(h₂olih)₂体系以外，其余体系中都为:静电相互作用能电荷迁移能极化能。而(h₂olih)₂体系中起主要稳定作用的为电荷迁移能。

吴阳等利用密度泛函理论b3lyp 方法, 在6-311 g(3df,2p)水平上对c₆h₅hx 型分子间氢键进行了几何构型优化、氢键相互作用能、电子密度分布等计算. 其中c₆h₆ 为质子供体, hcoh、h₂o、nh₃、ch₂nh 和hcn 为质子受体。从电荷布居分析、自然键轨道等角度详细地讨论了c₆h₅hx 体系中, 共轭π键、o和n的不同键型结构对氢键形成的影响以及孤电子对与ch 反键轨道之间的相互作用等。

cybulski等用trurl程序的imppt方法对lih与h₂，ch₄，c₂h₆，c₂h₂相互作用的双氢键体系进行能量分解。对于lihc₂h₂双氢键体系，其结合能的主要贡献来自静电作用，其次是诱导和弥散，与常规氢键体系[h₂o]₂类似：从结合能及hh距离判断，lihh₂，lihch₄，lihc₂h₆三个复合物体系并未形成双氢键，能量分解显示，对于上述三个复合物体系，交换排斥能大于静电吸引能的绝对值，在余下的吸引能中，弥散能是主要的，其次是诱导能。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：利用密度泛函DFT方法和MP2方法，采用多种尺度基组，选取

C₂H₄-nFnNaH (n=0-3)双氢键体系做为研究对象，研究其成键特征、几何结构和电子结构。

4. 研究创新点

a. 对于含有HH双氢键作用的复合物的几何结构和电子结构进行研究。

b. 分析双氢键的成键本质，并与常规氢键进行对比。