导读:本文包含了氢键和卤键相互作用论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:卤键,摩尔吸光度,积分值,氢键
氢键和卤键相互作用论文文献综述
郑燕珍,罗俊杰,周瑜,尉志武[1]（2012）在《卤代苯和DMSO间卤键和氢键相互作用研究》一文中研究指出分子间相互作用是一种非常重要的作用,是化学科学领域最为活跃的前沿课题之一。在诸多分子间相互作用中,毫无疑问,氢键是最重要、最具代表性、应用最广泛并且研究最为成熟的一类。与氢原子类似,卤素原子(C1,Br,I)也可以作为电子受体与电子给体发生分子间相互作用,并在许多方(本文来源于《中国化学会成立80周年第十六届全国化学热力学和热分析学术会议论文集》期刊2012-10-19）
周盼盼[2]（2010）在《分子间弱相互作用体系的理论研究：氢键、范德华相互作用和卤键》一文中研究指出分子间的弱相互作用在化学、物理和生物学等众多学科领域中扮演着十分重要的角色,是目前实验和理论研究人员所共同关注的一个十分活跃的研究领域。本论文选取了叁种分子间的弱相互作用,即氢键、范德华相互作用和卤键作为研究对象。针对这叁种弱相互作用中的相关热点问题,采用不同的理论研究方法对分子间弱相互作用的性质及其本质进行了详细地研究。主要的内容如下：1.采用MP2方法,在6-31G (d,p),6-31+G (d,p)和6-311+G(d,p)水平上,对cis-trans甲酸二聚体进行了研究。它同时包含一个O-H…O红移氢键和一个C-H…O蓝移氢键。为了探讨它们的性质和起源,在MP2/6-31+G (d,p)理论水平上,采用分子中原子理论(AIM)和自然键轨道理论(NBO)对cis-trans甲酸二聚体进行了分析。AIM分析证明形成cis-trans甲酸二聚体后O-H键变弱了,而C-H键增强了。分子内和分子间的超共轭相互作用都会对X-H(X=O,C)键的σ成键轨道和σ*水反键轨道的电子数产生重要影响。而这两个轨道上的电子数与X-H(X=O,C)键的键长密切相关,我们定量地考虑了它们对键长的影响。红移O-H…O氢键上的电荷转移非常强烈是因为它形成了有利的H-…O电子通道,而蓝移C-H…O氢键中形成的H…O电子通道则比较弱。结构重组会引起C-H键的收缩,它占的百分比约为30%。令人惊讶的是,它会导致O-H键的伸长和轻微红移。重杂化和重极化对于X-H(X=O,C)键来说,它们都作为键收缩效应,不过它们在O-H…O红移氢键的起源中不占据主导优势。氢键的形成过程经历了静电吸引、范德华相互作用、电荷转移相互作用、氢键相互作用和静电排斥。静电吸引在O-H…O红移氢键的起源中具有十分重要的作用,尤其是Hδ+…Oδ-之间的强烈吸引相互作用。对于蓝移C-H…O氢键来说,Cδ+…Oδ-之间的强静电吸引相互作用使得H原子受到O原子强烈的核排斥作用,从而造成了C-H键的收缩和蓝移。2.在B3LYP/6-31G(d,p)水平上,对Watson-Crick AT碱基对进行了研究,因为这一理论水平上的几何结构与实验结果最相符。Watson-Crick AT碱基对同时拥有N-H…O和N-H…N两个红移氢键和一个蓝移C-H…O相互作用。AIM分析表明蓝移C-H…O相互作用是以范德华相互作用的形式存在的,用于反映键强度的电子密度p可以解释Watson-Crick AT碱基对中的红移和蓝移。通过NBO分析,我们报道了一种定量评价超共轭相互作用的方法,综合考虑了X-H(X=N,C)键的。成键轨道和σ*反键轨道上电子密度的变化对键长的影响。通过局部优化方法考虑了结构重组效应在红移和蓝移起源中的作用,对于不同的X-H键,它会产生不同的效应。对于X-H (X=N, C)键来说,重杂化和重极化都作为键收缩效应。在红移N-H…O和N-H…N氢键和蓝移C-H…O范德华相互作用中都存在静电吸引和Pauli/核核排斥的竞争,电负性比较大的Y原子(Y=O,N)与带正电荷的H原子之间的强相互吸引作用是X-H键发生红移的一个很重要的原因,而在C-H…O范德华相互作用中,H和O原子之间的核核排斥可能是C-H键发生收缩和蓝移的一个因素。此外,我们还讨论了O原子所产生的电场对C-H键的影响。3.采用从头算MP2方法,在aug-cc-pVTZ水平上对由H3N,HF和XY (X=Cl,Br和Y=F, Cl, Br)形成的一系列环状复合物进行了研究。研究了它们的几何结构、伸缩振动频率和相互作用能。结果表明每一个复合物体系都有两个红移氢键和一个红移卤键。AIM分析用于考查键临界点(BCP)和环临界点(RCP)处的拓扑性质,它证实了每一个复合物体系都有两个氢键和一个卤键。详细讨论了超共轭、重杂化和重极化效应对参与形成氢键和卤键的键键长的影响。利用分子静电势(MEP)探讨了这些环状结构中氢键和卤键形成的机理。(本文来源于《兰州大学》期刊2010-05-01）
袁焜,刘艳芝,吕玲玲,马伟超[3]（2008）在《(CH_3)_2S与HOCl分子间的卤键和氢键相互作用》一文中研究指出在DFT-B3LYP/6-311++G**水平上分别求得(CH3)2S…ClOH卤键复合物和(CH3)2S…HOCl氢键复合物势能面上的稳定构型.频率分析表明,与单体HOCl相比,在两种复合物中,10Cl—11O和12H—11O键伸缩振动频率发生显着的红移.经MP2/6-311++G**水平计算的含基组重迭误差(BSSE)校正的气相中相互作用能分别为-11.69和-24.16kJ·mol-1.自然键轨道理论(NBO)分析表明,在(CH3)2S…ClOH卤键复合物中,引起10Cl—11O键变长的因素包括两种电荷转移:(i)孤对电子LP(1S)1→σ*(10Cl—11O);(ii)孤对电子LP(1S)2→σ*(10Cl—11O),其中孤对电子LP(1S)2→σ*(10Cl—11O)转移占主要作用,总的结果是使σ*(10Cl—11O)的自然布居数增加0.14035e,同时11O原子的再杂化使其与10Cl成键时s成分增加,即具有与电荷转移作用同样的"拉长效应";在(CH3)2S…HOCl氢键复合物中也存在类似的电荷转移,但是11O原子的再杂化不同于前者.自然键共振理论(NRT)进行键序分析表明,在卤键复合物和氢键复合物中,10Cl—11O和12H—11O键的键序都减小.通过分子中原子理论(AIM)分析了复合物中卤键和氢键的电子密度拓扑性质.(本文来源于《物理化学学报》期刊2008年07期）
卢运祥[4]（2008）在《与氢键平行的分子间相互作用—卤键的理论研究》一文中研究指出卤键是由卤原子(路易斯酸)与中性的或者带负电的路易斯碱之间形成的非共价相互作用。作为平行于氢键的一种分子间相互作用,卤键在分子识别、手性拆分、晶体工程和超分子组装等很多领域有着广泛的应用。另外在生命科学领域,卤键的重要性也初露端倪,这为基于结构的药物设计提供了新的思路。本论文对一些传统卤键和非传统卤键(包括双齿卤键、负电荷辅助卤键、卤原子与π电子给体之间的卤键)以及卤键-卤键间的协同效应和卤原子的双亲性进行了理论计算方面的研究。1.双亲性是共价卤原子所具有的独特性质。卤原子一方面在沿着R—X键轴方向显示出亲电性,另一方面在垂直于该键轴方向却显示出亲核性。为了定量的理解共价卤原子的双亲性,对一系列由含溴分子RBr和氟化氢HF之间形成的氢键复合物进行了MP(full)/aug-cc-pVDZ水平下的计算。结果显示与溴相连基团的吸电子能力越强,所形成氢键的强度就越弱。该变化趋势与含溴分子RBr和氨NH_3之间形成的卤键强度的变化趋势恰好相反,说明了含溴分子的亲电能力越强,它们的亲核能力随之越弱。另外对这些复合物进行的分子中的原子理论(AIM)研究证实了氢键的存在,并且发现氢键关键点处的电子密度及其电子密度的拉普拉斯量和复合物的相互作用能成很好的线性关系。2.卤键在晶体结构的构建以及药物设计中的应用越来越受到人们的关注,因而研究一些从实际体系中提取出的卤键模型是十分重要的,这将使我们进一步的了解发生在实际情况中的晶体堆积和分子识别过程。基与此,对由溴苯和一些电子给体形成的二聚体进行了从头算研究,所选择的体系都是模拟晶体结构和生物大分子发现的卤键。结果显示所有复合物中的分子间距离均小于形成卤键的两个原子的范德华半径之和,并且卤键的强度跟氢键相当甚至超过了氢键,因而卤键可以看作是影响晶体中分子排布的决定性因素。另外对这些二聚体的AIM研究发现卤键关键点处的电子密度可以用来衡量卤键的强度,并且弱的卤键本质上是静电的,而强的卤键显示出一定的共价性。3.分子中的原子理论(AIM)已经广泛的应用于传统氢键及非传统氢键的研究。为了比较卤键和氢键的AIM性质的异同,对一系列的强度从低到高的卤键复合物进行了系统的AIM研究,内容包括卤键关键点的确定、关键点处的拓扑参数以及复合物形成前后的若干原子性质,如电荷、能量、极化矩、卤原子的体积等的变化。结果表明卤键显示出与氢键不同的AIM性质,并且卤键关键点处的电子密度与相互作用能高度线性相关,即电子密度可以用来判断不同类型卤键的强度。和氢键类似,弱的卤键可以看作是静电作用,而强的卤键有一定程度的共价性。4.双齿(叁中心)卤键在晶体组装中扮演着比较重要的角色,当与很强的氢键共存时,它可以作为晶体结构中的“辨别合成子”。为了研究双齿卤键的结构和能量的性质,对一些由含卤分子RX和硝基甲烷CH_3NO_2形成的复合物进行了系统的从头算研究。结果表明含氯复合物的强度非常弱,而含溴复合物的强度相对较强。同时双齿卤键中单个的分子间距离(X…O)比相应的两中心的卤键的键长要长很多,而强度却要弱一些。另外分子中的原子理论(AIM)研究显示复合物中均存在卤键关键点,其作用属于闭壳型相互作用,并且卤键关键点处的电子密度的对数与卤键键长成很好的线性关系。5.C-X/π键(有机含卤分子与π电子给体之间形成的非共价相互作用)在结晶工程和生物体系中占据着很重要的地位。为了了解这种非传统卤键的本质和强度,对一些碳卤化合物和苯的π平面之间形成的相互作用进行了从头算研究。结果显示在所有碳卤分子与苯的二聚体中主要形成的是C-X/π键,并且这些键的强度非常弱,但是却与C-H/π键的强度相当。同时色散力对复合物的稳定性贡献最大,而电荷转移力却起着非常小的作用。另外对复合物进行的AIM研究确定了C-X/π键的存在,并且键关键点处的电子密度和电子密度的拉普拉斯量证实了C-X/π键其实属于卤键范畴。6.X/π复合物(由同核或者异核的双卤分子和芳香环形成)是芳香族化合物亲电卤化的重要的反应前复合物,并且在“电子提供-接受”复合物中占据着非常重要的地位。为了研究这种复合物的结构和能量的性质,对由氯化氟FCI和一些取代苯之间形成的复合物进行了从头算研究。结果表明苯环上的取代基对X/π相互作用的强度影响很大。给电子基团使相互作用能轻微增加,而吸电子基团却使之减小。同时X/π复合物的稳定性主要是由色散力引起的,除了色散力,电荷转移作用在这些复合物形成过程中也起着比较重要的作用。对复合物进行的AIM研究确定了X/π键的存在,并且键关键点处拓扑参数证明了X/π键属于卤键的范畴。7.负电荷辅助卤键在设计具有特殊的晶体结构和传导性质的新材料中有着广泛的应用。为了了解这种卤键的本质和强度,对一系列由碳溴分子和两种负离子(溴负离子Br~-和氰根离子CN~-)形成的二聚体进行了从头算研究,并且用AIM和NBO方法分析了这些二聚体的电子密度分布。结果显示负电荷辅助卤键比相应的中性卤键要强的多,并且静电力对二聚体的稳定性贡献最大。同时NBO研究还表明,除了静电力,电荷转移作用和二级轨道作用对复合物的形成也起着重要作用。另外对复合物进行的AIM研究确定了卤键的存在,并且卤键关键点处的拓扑参数比如电子密度、电子密度的拉普拉斯量、动能电子能量密度、势能电子能量密度等均与卤键的强度高度线性相关,但是电子能量密度的值却几乎没有变化。8.由于氟原子的极化率很小而电负性却很大,因而氟一般不能形成卤键。但是氟作为电子受体的非共价相互作用在晶体结构中已经逐渐发现,这种相互作用可以成为氟键。为了研究氟键的强度和本质,对一些由含氟分子和氨形成的二聚体进行了MP2下的计算。结果发现氟键的强度与常规卤键相当,并且静电力对二聚体的稳定性贡献最大。同时NBO研究表明,电荷转移作用对复合物的形成也起着非常小作用。另外对复合物进行的AIM研究确定了氟键的存在,并且键关键点处的电子密度和电子密度的拉普拉斯量证实了氟键其实属于卤键范畴。9.叁角形的卤素叁聚体(X…X…X)合成子在晶体结构中被认为是一种常见的粘合力,对晶体的稳定性起着至关重要的作用。为了研究叁聚体的结构、振动频率及其协同性,对一系列叁聚体的模型体系(RX)_3进行了密度泛函水平下的计算。结果表明所有叁聚体均是由3个类型Ⅱ方向的X…X相互作用构成。叁聚体中的Br…Br键是非常弱的,而Ⅰ…Ⅰ键相对要强的多。虽然所有的溴叁聚体和大部分的碘叁聚体没有协同效应,但是叁个碘叁聚体却显示出很弱的协同效应。相对于单体而言,叁聚体的所有振动频率变化均很小。另外对于叁聚体中的X…X键,静电力起着最主要的作用。相对于溴叁聚体,电荷转移作用在碘叁聚体中贡献更大。10.为了得到卤键的基准数据库,对一些由简单的碳卤分子和甲醛及水形成的复合物进行了基准研究。复合物的构型在MP2/aug-cc-pVDZ水平下进行了全优化,另外通过叁点外推法获得了基组极限时的键能。根据所得到的卤键结构和键能的基准数据,我们测试了14种常见的密度泛函(DFT)方法。结果发现在这些DFT方法中,虽然最常用的B3LYP方法不能很好的描述卤键,但是PW91、PBE、B97-1和MPWLYP泛函却能提供和从头算方法一样的精确度,因而这四种DFT方法可以用来研究含有卤键的生物大分子体系。11.分层(ONIOM)算法已经广泛的应用于生物大分子体系的研究中。为了验证该方法同样也适用于卤键大分子,我们从蛋白质晶体结构数据库(PDB)中选取了一段含有卤键的DNA(ID 1P54)的序列d(CCAGTACbr~5UGG),在AM1、PM3、B3LYP、PBE、ONIOM(B3LYP∶AM1)及ONIOM(PBE∶AM1)水平下进行了构型优化。结果发现半经验AM1方法得不到卤键结构,而DFT和ONIOM方法虽然获得了卤键的结构,但是与实验值相比,平方均根误差(RMSD)却比较大。因而我们在卤键周围加了九个水分子,通过两层的ONIOM计算发现RMSD减小了很多,说明结晶水对晶体结构起着重要的作用。以上研究将有利于加深对卤键的本质和强度的理解,给设计和合成新材料提供有用的信息,并且给含卤化合物的药物分子设计提供理论指导。(本文来源于《浙江大学》期刊2008-04-01）
严继民[5]（1989）在《分子间相互作用的Ab Initio计算研究——氢键复合物体系(HF)_2中的非键相互作用》一文中研究指出本文以6-311 G~(**)为基组对氢键复合物(HF)_2进行了Ab Initio计算,给出了2个HF在距离及取向平衡点附近的势能面。用势诱导最小二乘拟合法计算了体系中各原子的原子电荷。用(exp-6-1)势函数分析法分解了2个HF间的氢键相互作用能,表明其中主要的相互作用是电荷转移而不是静电性的。2个HF分子间的势能曲线呈Morse函数性质。(本文来源于《中国科学(B辑 化学 生命科学 地学)》期刊1989年12期）
氢键和卤键相互作用论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
分子间的弱相互作用在化学、物理和生物学等众多学科领域中扮演着十分重要的角色,是目前实验和理论研究人员所共同关注的一个十分活跃的研究领域。本论文选取了叁种分子间的弱相互作用,即氢键、范德华相互作用和卤键作为研究对象。针对这叁种弱相互作用中的相关热点问题,采用不同的理论研究方法对分子间弱相互作用的性质及其本质进行了详细地研究。主要的内容如下：1.采用MP2方法,在6-31G (d,p),6-31+G (d,p)和6-311+G(d,p)水平上,对cis-trans甲酸二聚体进行了研究。它同时包含一个O-H…O红移氢键和一个C-H…O蓝移氢键。为了探讨它们的性质和起源,在MP2/6-31+G (d,p)理论水平上,采用分子中原子理论(AIM)和自然键轨道理论(NBO)对cis-trans甲酸二聚体进行了分析。AIM分析证明形成cis-trans甲酸二聚体后O-H键变弱了,而C-H键增强了。分子内和分子间的超共轭相互作用都会对X-H(X=O,C)键的σ成键轨道和σ*水反键轨道的电子数产生重要影响。而这两个轨道上的电子数与X-H(X=O,C)键的键长密切相关,我们定量地考虑了它们对键长的影响。红移O-H…O氢键上的电荷转移非常强烈是因为它形成了有利的H-…O电子通道,而蓝移C-H…O氢键中形成的H…O电子通道则比较弱。结构重组会引起C-H键的收缩,它占的百分比约为30%。令人惊讶的是,它会导致O-H键的伸长和轻微红移。重杂化和重极化对于X-H(X=O,C)键来说,它们都作为键收缩效应,不过它们在O-H…O红移氢键的起源中不占据主导优势。氢键的形成过程经历了静电吸引、范德华相互作用、电荷转移相互作用、氢键相互作用和静电排斥。静电吸引在O-H…O红移氢键的起源中具有十分重要的作用,尤其是Hδ+…Oδ-之间的强烈吸引相互作用。对于蓝移C-H…O氢键来说,Cδ+…Oδ-之间的强静电吸引相互作用使得H原子受到O原子强烈的核排斥作用,从而造成了C-H键的收缩和蓝移。2.在B3LYP/6-31G(d,p)水平上,对Watson-Crick AT碱基对进行了研究,因为这一理论水平上的几何结构与实验结果最相符。Watson-Crick AT碱基对同时拥有N-H…O和N-H…N两个红移氢键和一个蓝移C-H…O相互作用。AIM分析表明蓝移C-H…O相互作用是以范德华相互作用的形式存在的,用于反映键强度的电子密度p可以解释Watson-Crick AT碱基对中的红移和蓝移。通过NBO分析,我们报道了一种定量评价超共轭相互作用的方法,综合考虑了X-H(X=N,C)键的。成键轨道和σ*反键轨道上电子密度的变化对键长的影响。通过局部优化方法考虑了结构重组效应在红移和蓝移起源中的作用,对于不同的X-H键,它会产生不同的效应。对于X-H (X=N, C)键来说,重杂化和重极化都作为键收缩效应。在红移N-H…O和N-H…N氢键和蓝移C-H…O范德华相互作用中都存在静电吸引和Pauli/核核排斥的竞争,电负性比较大的Y原子(Y=O,N)与带正电荷的H原子之间的强相互吸引作用是X-H键发生红移的一个很重要的原因,而在C-H…O范德华相互作用中,H和O原子之间的核核排斥可能是C-H键发生收缩和蓝移的一个因素。此外,我们还讨论了O原子所产生的电场对C-H键的影响。3.采用从头算MP2方法,在aug-cc-pVTZ水平上对由H3N,HF和XY (X=Cl,Br和Y=F, Cl, Br)形成的一系列环状复合物进行了研究。研究了它们的几何结构、伸缩振动频率和相互作用能。结果表明每一个复合物体系都有两个红移氢键和一个红移卤键。AIM分析用于考查键临界点(BCP)和环临界点(RCP)处的拓扑性质,它证实了每一个复合物体系都有两个氢键和一个卤键。详细讨论了超共轭、重杂化和重极化效应对参与形成氢键和卤键的键键长的影响。利用分子静电势(MEP)探讨了这些环状结构中氢键和卤键形成的机理。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
氢键和卤键相互作用论文参考文献
[1].郑燕珍,罗俊杰,周瑜,尉志武.卤代苯和DMSO间卤键和氢键相互作用研究[C].中国化学会成立80周年第十六届全国化学热力学和热分析学术会议论文集.2012
[2].周盼盼.分子间弱相互作用体系的理论研究：氢键、范德华相互作用和卤键[D].兰州大学.2010
[3].袁焜,刘艳芝,吕玲玲,马伟超.(CH_3)_2S与HOCl分子间的卤键和氢键相互作用[J].物理化学学报.2008
[4].卢运祥.与氢键平行的分子间相互作用—卤键的理论研究[D].浙江大学.2008
[5].严继民.分子间相互作用的AbInitio计算研究——氢键复合物体系(HF)_2中的非键相互作用[J].中国科学(B辑化学生命科学地学).1989