导读:本文包含了硫氮环状化合物论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:相变,有序-无序,介电异常,晶体结构
硫氮环状化合物论文文献综述
李雪南[1](2017)在《基于含氮环状化合物的结构与介电性质研究》一文中研究指出相变材料由于在信号处理,红外检测,数据通信,可切换介电器件等领域的广泛应用而倍受人们的关注。为了得到这样的材料,科学工作者们对此做了大量的研究,但是,如何利用分子设计和晶体组装的策略构筑具有结构变化的化合物仍然是研究者面临的巨大挑战。有机-无机杂化物由于兼具有机和无机部分的优良性能而展现出了丰富的结构特性和物理特性,从而受到了研究者们的广泛关注。在众多的有机-无机杂化物中,我们发现一些小分子有机铵阳离子如甲胺、咪唑或吡啶容易随着温度的改变发生运动或者是转动,从而引发结构相变。受此启发,我们设计并合成了一系列小分子铵盐并对它们的结构、介电以及相变情况进行了研究。本论文主要分为两个部分,第一个部分介绍了一系列基于2-氨甲基吡啶、3-氨甲基吡啶、4-氨甲基吡啶阳离子的有机-无机杂化物的结构和其介电性能。研究发现,这些化合物都没有经历结构相变。第二个部分设计构建了两个二维层状钙钛矿的结构(CHMA)2PbBr4和(CHMA)2SnI4,其中的CHMA为环己基甲胺阳离子。这两个化合物的在高温时展现出了可逆的结构相变。通过结构分析可知,相变均是由环己基甲胺阳离子的有序-无序转变导致的。(本文来源于《东南大学》期刊2017-05-25)
张国华[2](2009)在《硫—氮环状化合物结构稳定性和芳香性的理论研究》一文中研究指出自从Gregory于1835年发现S_4N_4以来,二元硫-氮环状物质一直就是理论和实验化学家所关注的焦点。小的硫-氮环状化合物可以通过对具有超导性质多聚物(SN)_x的蒸发裂解实验或在气相中硫与氮原子的反应得到。含多个氮原子的硫-氮化合物在分解过程中放出巨大的热量,这种物质被称为高能量密度物质(HEDM),具有作为大量能量存储物质以及爆炸物的实际应用价值,并且因其产物是氮气而具有环保优势。在理论方面,该类化合物具有诸多结构特性以及多样的稳定性,为研究分子稳定性提供了很好的研究对象,而且该类化合物能够很好的诠释了Hoffmann、Schleyer和Schaefer关于“预测分子需要同时考虑热力学和动力学稳定性”这一新论点。平面环状结构富含π电子的性质使其具有芳香性,该研究扩大了芳香性的研究范围。这些都是理论化学发展最基本也是最重要的研究领域。本文中利用密度泛函(DFT-B3LYP)和从头算方法二阶微扰论(MP2)方法着重研究了几种硫-氮环状化合物的几何结构、电子结构、分别基于热力学和动力学上的稳定性以及芳香性。通过对硫-氮S_2N_3~+环状化合物势能曲面的研究找到两个异构体,1,2-和1,3-S_2N_3~+异构体。1,2-S_2N_3~+是实验上已经合成的,而势能面上具有能量最小值1,3-S_2N_3~+至今无任何报道。根据Hoffmann、Schleyer和Schaefer提出的理论,对于这两种异构环的稳定性还要进一步考察它们在动力学上的表现。通过对各个环在势能面分解路径的研究发现,在热力学上有较好稳定性的1,3-S_2N_3~+极易分解,而处于亚稳态的1,2-S_2N_3~+却具有较高的分解势垒,即在动力学可存在性高,实验上也正说明了这一点。1,3-S_2N_3~+分解成NNS和NS~+的反应过程是吸热反应,其逆过程就是实验上合成1,3-S_2N_3~+可能的反应路径。电子结构分析以及核无关化学位移(NICS)计算揭示了S_2N_3~+的两个环状异构体都具有相当大的6π电子芳香性。五原子环N_5~-、SN_4和S_3N_2~(2+)是与S_2N_3~+具有等价电子的相似物,本文分别研究了它们的几何结构、异构体、势能面上分解路径以及芳香性。在实验中已探测到的N_5~-具有较高的分解势垒,但其较少的能量释放使其不适合做HEDM。具有较高生成热产生的SN_4却因为很低的动力学分解势垒而没有做为HEDM的应用价值。本文首次给出了S_3N_2~(2+)的1,2-位异构体。1,2-S_3N_2~(2+)在热力学上比在实验中已探测到的1,3-S_3N_2~(2+)的能量高16.2 kcal/mol,为亚稳态。分解路径的研究同样证实了1,2-S_3N_2~(2+)的势垒要低于1,3-S_3N_2~(2+),动力学稳定性较低。在热力学和动力学两方面都说明了1,2-S_3N_2~(2+)的稳定性要低于1,3-S_3N_2~(2+),这一点是与实验相吻合的,再一次证明了动力学稳定性的关键作用。同为五原子环且具有六个π电子的N_5~-、SN_4和S_3N_2~(2+)和S_2N_3~+一样都具有与苯环和C5H5-相似的较强的芳香性,其中N_5~-因为具有相同的原子电负性而显示出最大的芳香性。无论是中性的还是带电的S_2N_4物质在实验中都没有报道过,这是动力学还是热力学的不稳定性的缘故?本文利用“kick”程序对其中性S_2N_4分子势能面上的密度泛函研究发现了十个稳定结构,其中有五个异构体具有较小能量。利用CCSD(T)/6-311+G(3df)的方法计算单点能得出,由六个原子组成的1,4- S_2N_4环是热力学能量最小结构。尽管作为能量上的全局最小,1,4-S_2N_4由于较小的分解成两个N_2S以及N_2和SNNS部分的势垒(分别为6.4和7.6 kcal/mol)而并不能在实验中存在。除了一个1,3-位开链和能量最高的四原子环N(S_2N_2)N,其它的异构体也都具有较小的势垒,这一结论很好地解释了为何实验上没有S_2N_4物质的报道。与平面的环辛四烯一样,平面D2h 1,4-S_2N_4过渡结构被它的角度限制和它的8π电子反芳香性破坏了对称性。NICS分析揭示了D2h 1,4-S_2N_4的最高占据轨道(HOMO) (σ)和HOMO-1 (π)都具有较强的反芳香性贡献。结构的弯曲使这一效果大大减小,也同时增强了弯曲稳定结构的热力学稳定性。本文又研究了一系列与平面1,4-S_2N_4相关的但具有不同π电子个数的物质。几何特征、负的振动频率频个数和HOMO-LUMO能量差都通过电子结构分析作了研究。由于较低的稳定性(低于D2h 1,4-S_2N_4)决定了带电的S_2N_4是不能够在实验中测得到的。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2009-07-01)
申伟,胡武洪[3](2005)在《六元硼氮环状化合物的性质研究》一文中研究指出环状硼氮化合物由于和碳环化合物是等电子体,其六元环被人们称为无机苯。因为六元硼氮化合物与苯有很多类似的物理化学性质(比如密度、表面张力以及与金属配位等),其结构和性质受到人们的广泛关注。本文用密度泛函方法B3LYP/aug-cc-pvdz对六元硼氮环及二环、叁环化合物进行了计算研究。还对相应的碳环化合物进行了比较研究。我们用其成环临界点(NICS(0))及平面上1.0A(NICS(1))作为其磁性屏蔽源点,进行了NICS(nuclcus-independent(本文来源于《中国化学会第九届全国量子化学学术会议暨庆祝徐光宪教授从教六十年论文摘要集》期刊2005-10-01)
硫氮环状化合物论文开题报告
(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:
自从Gregory于1835年发现S_4N_4以来,二元硫-氮环状物质一直就是理论和实验化学家所关注的焦点。小的硫-氮环状化合物可以通过对具有超导性质多聚物(SN)_x的蒸发裂解实验或在气相中硫与氮原子的反应得到。含多个氮原子的硫-氮化合物在分解过程中放出巨大的热量,这种物质被称为高能量密度物质(HEDM),具有作为大量能量存储物质以及爆炸物的实际应用价值,并且因其产物是氮气而具有环保优势。在理论方面,该类化合物具有诸多结构特性以及多样的稳定性,为研究分子稳定性提供了很好的研究对象,而且该类化合物能够很好的诠释了Hoffmann、Schleyer和Schaefer关于“预测分子需要同时考虑热力学和动力学稳定性”这一新论点。平面环状结构富含π电子的性质使其具有芳香性,该研究扩大了芳香性的研究范围。这些都是理论化学发展最基本也是最重要的研究领域。本文中利用密度泛函(DFT-B3LYP)和从头算方法二阶微扰论(MP2)方法着重研究了几种硫-氮环状化合物的几何结构、电子结构、分别基于热力学和动力学上的稳定性以及芳香性。通过对硫-氮S_2N_3~+环状化合物势能曲面的研究找到两个异构体,1,2-和1,3-S_2N_3~+异构体。1,2-S_2N_3~+是实验上已经合成的,而势能面上具有能量最小值1,3-S_2N_3~+至今无任何报道。根据Hoffmann、Schleyer和Schaefer提出的理论,对于这两种异构环的稳定性还要进一步考察它们在动力学上的表现。通过对各个环在势能面分解路径的研究发现,在热力学上有较好稳定性的1,3-S_2N_3~+极易分解,而处于亚稳态的1,2-S_2N_3~+却具有较高的分解势垒,即在动力学可存在性高,实验上也正说明了这一点。1,3-S_2N_3~+分解成NNS和NS~+的反应过程是吸热反应,其逆过程就是实验上合成1,3-S_2N_3~+可能的反应路径。电子结构分析以及核无关化学位移(NICS)计算揭示了S_2N_3~+的两个环状异构体都具有相当大的6π电子芳香性。五原子环N_5~-、SN_4和S_3N_2~(2+)是与S_2N_3~+具有等价电子的相似物,本文分别研究了它们的几何结构、异构体、势能面上分解路径以及芳香性。在实验中已探测到的N_5~-具有较高的分解势垒,但其较少的能量释放使其不适合做HEDM。具有较高生成热产生的SN_4却因为很低的动力学分解势垒而没有做为HEDM的应用价值。本文首次给出了S_3N_2~(2+)的1,2-位异构体。1,2-S_3N_2~(2+)在热力学上比在实验中已探测到的1,3-S_3N_2~(2+)的能量高16.2 kcal/mol,为亚稳态。分解路径的研究同样证实了1,2-S_3N_2~(2+)的势垒要低于1,3-S_3N_2~(2+),动力学稳定性较低。在热力学和动力学两方面都说明了1,2-S_3N_2~(2+)的稳定性要低于1,3-S_3N_2~(2+),这一点是与实验相吻合的,再一次证明了动力学稳定性的关键作用。同为五原子环且具有六个π电子的N_5~-、SN_4和S_3N_2~(2+)和S_2N_3~+一样都具有与苯环和C5H5-相似的较强的芳香性,其中N_5~-因为具有相同的原子电负性而显示出最大的芳香性。无论是中性的还是带电的S_2N_4物质在实验中都没有报道过,这是动力学还是热力学的不稳定性的缘故?本文利用“kick”程序对其中性S_2N_4分子势能面上的密度泛函研究发现了十个稳定结构,其中有五个异构体具有较小能量。利用CCSD(T)/6-311+G(3df)的方法计算单点能得出,由六个原子组成的1,4- S_2N_4环是热力学能量最小结构。尽管作为能量上的全局最小,1,4-S_2N_4由于较小的分解成两个N_2S以及N_2和SNNS部分的势垒(分别为6.4和7.6 kcal/mol)而并不能在实验中存在。除了一个1,3-位开链和能量最高的四原子环N(S_2N_2)N,其它的异构体也都具有较小的势垒,这一结论很好地解释了为何实验上没有S_2N_4物质的报道。与平面的环辛四烯一样,平面D2h 1,4-S_2N_4过渡结构被它的角度限制和它的8π电子反芳香性破坏了对称性。NICS分析揭示了D2h 1,4-S_2N_4的最高占据轨道(HOMO) (σ)和HOMO-1 (π)都具有较强的反芳香性贡献。结构的弯曲使这一效果大大减小,也同时增强了弯曲稳定结构的热力学稳定性。本文又研究了一系列与平面1,4-S_2N_4相关的但具有不同π电子个数的物质。几何特征、负的振动频率频个数和HOMO-LUMO能量差都通过电子结构分析作了研究。由于较低的稳定性(低于D2h 1,4-S_2N_4)决定了带电的S_2N_4是不能够在实验中测得到的。
(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。
硫氮环状化合物论文参考文献
[1].李雪南.基于含氮环状化合物的结构与介电性质研究[D].东南大学.2017
[2].张国华.硫—氮环状化合物结构稳定性和芳香性的理论研究[D].哈尔滨工业大学.2009
[3].申伟,胡武洪.六元硼氮环状化合物的性质研究[C].中国化学会第九届全国量子化学学术会议暨庆祝徐光宪教授从教六十年论文摘要集.2005