王月红　李晓艳　曾艳丽　孟令鹏　张雪英

(河北师范大学化学与材料科学学院，河北省无机纳米材料重点实验室，石家庄050024)

PO2X…PX3/PH2X(X=F,Cl,Br,CH3,NH2)复合物中π-ho le磷键作用的电子密度拓扑分析

王月红李晓艳曾艳丽孟令鹏张雪英*

(河北师范大学化学与材料科学学院，河北省无机纳米材料重点实验室，石家庄050024)

磷键作为一种新型的分子键合力，因在晶体工程和超分子合成等方面的重要作用而越来越多地引起科研工作者的广泛关注。本文采用量子化学从头算和电子密度拓扑分析等方法，在MP2/aug-cc-pVTZ理论水平上，对PO2X…PX3和PO2X…PH2X(X=F,C l,Br,CH3,NH2)π型复合物的结构和磷键性质进行了理论研究。研究表明：π-hole磷键复合物存在A和B两种稳定构型，分别以P…P和P…X磷键作用为主。分子中原子(AIM)、非共价作用(NCI)、电子定域函数(ELF)及适应性自然密度划分(AdNDP)分析表明，不同取代基对该类磷键作用的性质产生很大影响：当取代基为给电子基(CH3，NH2)时，磷键具有明显的共价作用特征；当取代基为吸电子基(F，Cl，Br)时，构型和取代基不同的磷键分别表现为非共价、部分共价或共价作用特征。自然键轨道(NBO)分析指出，分子间磷键的Wiberg键级的数值越大，磷键的共价性越强，磷键的作用强度越大。构型B的电荷转移主要是PX3/PH2X中X原子上的孤对电子转移到PO2X中π*(P＝O)反键空轨道。

分子间相互作用；磷键；π-hole作用；NCI分析；电子密度拓扑分析；ELF分析

1　引言

非共价相互作用在超分子化学、分子生物学、晶体工程、材料自组装等领域发挥着非常重要的作用1,2。氢键和卤键作为重要的非共价相互作用，一直以来是理论和实验科研工作者的研究热点3,4，近几年，科研工作者发现了一种新型的非共价相互作用——磷键。……