H2O与HX(X=F,Cl,Br)分子间氢键的相互作用

摘要：

在B3LYP/6-311++g(d,p)水平上对H2O与HX(X=F,Cl,Br)分子间形成的(H2O)2HX六元环状氢键复合物的构型进行了全优化.频率计算表明,体系中O1-H3,O4-H6及X7-H8的伸缩振动频率均发生红移.氢键H2O(1)…HCl,H2O(1)…HBr及H2O…H2O的振动频率与文献相符.在MP2/6-311++g(d,p)水平上计算了体系的相互作用能,并利用Kitaura-Morokuma方法对作用能进行了分解.计算得到(H2O)2HCl和(H2O)2 HBr体系经BSSE校正的总相互作用能分别为-50.1和-46.6 kJ·mol-1,与文献值-55.3和-50.1 kJ·mol-1一致.NBO分析表明,由于复合物分子中的直接超共轭作用,使体系中形成了-H2O(1)→HX→H2O(2)→H2O(1)的环形电子流,六元环的形成,增加了其稳定性.由于直接超共轭"拉长"效应较重杂化"收缩"效应占优势,导致了复合物中O1-H3,O4-H6及X7-H8键有所拉长.AIM理论分析表明,复合物中O1…H8,H3…O4及H6…X7之间均存在键临界点,Laplacin量▽2p(r)均大于零,表明相互作用具有离子键的特征,这也和利用自然键共振理论(NRT)计算得到的氢键键序值一致.

关键词：H2O、HX、氢键、MP2、DFT、NBO、AIM

所属期刊栏目：47

分类号：O64(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：甘肃省教育厅科研基金0708-11;天水师范学院"青蓝"人才工程资助项目

在线出版日期：2010-10-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：851-858