杂苯C_5H_5X(X=N,P,As,Sb,Bi)芳香性的核独立化学位移(NICS)与异构体稳定化能(ISE)研究

作     者：易平贵 侯博 汪朝旭 刘峥军 于贤勇 徐百元 Yi Pinggui;Hou Bo;Wang Zhaoxu;Liu Zhengjun;Yu Xianyong;Xu Baiyuan

作者机构：湖南科技大学化学化工学院理论化学与分子模拟省部共建教育部重点实验室分子构效关系湖南省普通高等学校重点实验室湘潭411201 

基　　金：国家自然科学基金(No.21172066 20772027) 湖南省自然科学基金(No.11JJ2007) 湖南省教育厅(No.09K081)资助~~ 

出 版 物：《化学学报》 (Acta Chimica Sinica)

年 卷 期：2013年第71卷第1期

页      码：126-132页

摘      要：应用量子化学方法,通过核独立化学位移(NICS)和异构体稳定化能(ISE)的计算,研究了苯及第五主族元素取代杂苯分子C5H5X(X=N,P,As,Sb,Bi)的芳香性与稳定性.局域轨道定位函数局部最大值的计算结果表明,分子中C—X成键强度与实验稳定性顺序一致.从头算与密度泛函理论对分子的化学位移计算结果各异,计算值与实验值相关分析表明,Hartree-Fock方法对所研究体系的NICS比密度泛函理论具有更好的相关性.在分子环平面上方0.8～0.9处的NICS是芳香性判据的最佳选择,由自然定域分子轨道分解NICS最大处的zz张量值,结果显示π键对分子的芳香性起主要贡献.异构体稳定化能与NICS(max)的zz张量及π键(NICS(max)zzπ)均有很好的相关性,可以表征杂苯分子C5H5X全局芳香性,其顺序为:苯>吡啶>磷杂苯>砷杂苯>锑杂苯>铋杂苯.特别地,对这类分子π轨道的研究发现不包含X原子的π轨道将产生异常大的π键芳香性,这一现象可为分子磁性设计提供理论指导.

主 题 词：杂苯 芳香性 核独立化学位移 异构体稳定化能 自然定域分子轨道 

学科分类：081704[081704] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 070303[070303] 0703[理学-化学类] 

核心收录：

D　O　I：10.6023/A12090716

馆 藏 号：203227047...