新型三重态硅烯的理论研究
2015-06-24朱亚南刘振波李文佐李庆忠程建波
烟台大学学报(自然科学与工程版) 2015年3期
朱亚南,刘振波,李文佐,李庆忠,程建波
新型三重态硅烯的理论研究
朱亚南,刘振波,李文佐,李庆忠,程建波
(烟台大学化学化工学院,山东烟台264005)
应用密度泛函理论方法研究了8种新型含氮杂环卡宾单元的硅烯,在M06-2x/6 -311+G(d,p)水平上计算了它们的单重态及三重态的结构,在QCISD/6-311++G (d,p)水平上计算了单点能量.结果表明,这些硅烯的三重态能量比单重态能量低,基态为三重态.引进氮杂环卡宾骨架能够提高三重态硅烯的稳定性.
硅烯;氮杂环;三重态;密度泛函理论
硅烯(silylene)是卡宾(carbene)的类似物,是一种重要的有机硅中间体[1],在设计与合成新的含硅化合物方面意义重大.硅烯的Si原子上有2个未成键电子,当这2个电子自旋相反时,硅烯的基态为单重态;当这2个电子自旋平行时,硅烯的基态为三重态.研究[2-8]表明,通常情况下硅烯的基态为单重态.然而,也有研究[9-11]发现,当Si原子连接较大基团时,由于空间效应的影响,硅烯的基态会是三重态.相比大量的单重态硅烯,基态为三重态的硅烯尚不多见.
自从氮杂环卡宾(N-heterocyclic carbenes,NHCs)被成功分离[12-13]后,其在过渡金属催化方面的应用研究[14-15]广泛开展.另一方面,由于氮杂环卡宾特殊的空间结构,可被用来稳定三重态卡宾[16].氮杂环卡宾能否用来稳定三重态硅烯?为了回答这一问题和寻找新的三重态硅烯,进一步丰富有机硅化学的内容,最近我们设计了部分含氮杂环卡宾单元的硅烯,应用密度泛函理论方法研究了目标化合物的结构和性质,发现……
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