基于密度泛函理论的5～10元瓜环结构参数与前线轨道的计算

摘要：

在气相环境中,使用密度泛函理论(DFT)优化由n个苷脲单元组成的瓜环[n](CB[n])(n=5～10),并使用密度泛函(DFT)概念指数和Multiwfn软件包计算和分析CB[n]的结构参数、前线轨道能量和化学稳定性.结果表明:α-N结构最稳定,α=O、γ-y、γ-H和β-H(2)结构的化学稳定性较差;以CB[6]为界,主要二面角的变化呈现中心对称的形式;随着苷脲单元n的增加,CB[n]的端口直径、空腔直径和圆外径线性增大;前线轨道EHOMO、ELUMO值及ELUMO-EHOMO值逐渐降低,化学活性逐渐增强、稳定性逐渐减弱;端口O原子是最大的亲电活性位点,LUMO的电子云分布主要与H原子有关,且次甲基H原子对LUMO电子云的贡献最大;次甲基C原子、亚甲基C原子和指向CB[n]端口方向的亚甲基H原子对LUMO的电子云分布具有抑制作用,抑制能力的大小为指向CB[n]端口方向的亚甲基H原子＞亚甲基C原子＞次甲基C原子.为研究瓜环的超分子组装提供理论依据.

关键词：瓜环[n]、密度泛函理论、Multiwfn软件包、结构参数、前线轨道

所属期刊栏目：35

分类号：O561.1(分子物理学、原子物理学)

资助基金：国家自然科学基金11164004

在线出版日期：2018-07-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：221-229