C6H6与AgCl分子间相互作用本质的量子化学研究
2016-08-17王一波
孙 涛,王一波
(贵州大学 网络与信息化管理中心;贵州省高性能计算化学重点实验室,贵州 贵阳 550025)
C6H6与AgCl分子间相互作用本质的量子化学研究
孙涛,王一波*
(贵州大学 网络与信息化管理中心;贵州省高性能计算化学重点实验室,贵州 贵阳 550025)
用高精度量子化学CCSD(T)方法,优化C6H6…AgCl复合物几何结构,发现两种可能存在的构型,其中较稳定的一种具有Cs对称性, Cl-Ag指向苯环碳-碳键中心,另一种具有C6v对称性, Cl-Ag指向苯环中心,它们的结合能分别为-93 kJ/mol和-69 kJ/mol,C6H6与AgCl的相互作用远大于C6H6与HCl的作用。SAPT对称匹配微扰理论能量分解分析结果显示,在C6H6与AgCl分子间的π…Ag相互作用中,诱导作用是主要的吸引作用,色散及静电作用的贡献较小,然而C6H6与HCl相互作用则是以静电和色散为主要的吸引作用。
π…Ag相互作用;CCSD(T);SAPT;电荷迁移
各种新型的分子间相互作用一直是超分子化学、材料科学、分子生物学和晶体工程等领域关注的热点。最近,IB族化合物中Cu、Ag、Au与其它分子的非键相互作用受到关注,Gerry 研究组报道了一系列稀有气体与MX(M=Cu, Ag, Au;X=F、Cl)复合物的光谱研究[1-4]。Zou等人用AQCC方法计算了RgMF(Rg=He, Ne, Ar, Xe;M=Cu, Ag, Au)体系的结构和能量,并进行了QTAIM和NBO分析,发现多数Rg…M作用键属于一种新型的分子间相互作用而不是共价键或van der Waals相互作用[5]。2010年,Bristol大学Legon教授研究组报道了在气相中,通过分子转动光谱发现H2O或H2S与AgCl形成复合物(H2O…AgCl和H2S…AgCl)。并与H2O…HCl和H2O…ClF的结构进行了对比,发现与氢键和卤键惊人的相似。通过分子间伸缩力常数Kσ判断出H2O…AgCl和H2S…AgCl相互作用远大于氢键和卤键[6]。随后,Legon等人通过分子转动光谱发现一系列B…MCl (B = N2, H2O, H2S, C2H4, C2H2, PH3和NH3;……
