α卤有机化合物的结构性质、天然键轨道、理论泛函计算(DFT)和能量
娜杰拉塞蒂斯1＊和Shahriar Ghammamy1
1伊玛目霍梅尼国际大学化学系，伊朗卡兹文。
http://dx.doi.org/10.12944/CWE.7.2.05
本文对C。C的平稳点和能量最小路径的几何形状和频率进行了优化3.H2F4Br2采用具有lanl2dzbase集的DFT (B3LYP)方法进行计算。B3LYP/ lanl2dz3的计算结果表明，选定的键长和键角值为C3.H2F4Br2．
光晕氟烷，C3H2F4Br2，电子结构，计算，振动分析，B3LYP能级
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含盐有机化合物的结构性质、键轨道、理论泛函计算(DFT)和能量。Curr World Environ 2012;7(2):221-226 DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.7.2.05
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含盐有机化合物的结构性质、键轨道、理论泛函计算(DFT)和能量。Curr World Environ 2012; 7（2）：221-226。可从：//www.a-i-l-s-a.com/?p=2779
介绍
有机卤素烷烃化合物或卤代烃化合物是化学物质，其中一种或含有含有共价键与一种或多种卤素（氟，氯，溴或碘 - 基团 - 组）连接的化学物质，导致有机氟化合物，有机氯化合物，有机溴化合物，和有机碘化合物。氯卤烃是最常见的并且称为有机氯化物。许多合成有机化合物如塑料聚合和少数天然含有卤素原子;它们被称为卤代化合物或有机卤代。有机氯化物是最常见的工业用过的有机卤化物，尽管其他有机卤化物通常在有机合成中使用。除了极其罕见的病例外，有机卤化物不会生物学，但许多药物是有机卤化物。有机卤素化合物的理论和工业中的许多用于卤素的卤素用途是溶剂，农药，制冷剂，耐火油，弹性体，粘合剂和密封剂的成分，电绝缘涂层，增塑剂和塑料．许多卤素吨在工业中都有专门用途。一个卤代甘油，三氯蔗糖是甜味剂。 Many different data have been found about the structural properties of halo compounds, but they are insufficient and opposing in somewhere.The investigation of the structures and properties of the compound and similarities are interested. The structure has been confirmed by neutron diffraction studies and is justified by VSEPR theory [5-8]. During this study we report the optimized geometries, assignments and electronic structure calculations for the compound. The structure of the compound has been optimized by using the DFT (B3LYP) method with the LANL2DZbasis sets, using the Gaussian 09 program [9]. The comparison between theory and experiment is made. Density functional theorymethods were employed to determine the optimized structures of C3H2F4Br2and Initial calculations were performed at the DFT level and split- valence plus polarization LANL2DZbasis sets were used. Local minima were obtained by full geometrical optimization have all positive frequencies [10].
方法
所有计算均使用高斯09程序[11]进行。将优化后的结构参数用于HF和DFT水平的振动频率计算，将所有的平稳点描述为最小值。谐波振动频率(ν)，单位为cm-1在相应的完全优化几何形状上以相同的水平进行每摩尔所有化合物的每摩尔的红外强度（int）在相同的水平下进行。通过在不施加任何对称约束的情况下最小化能量，通过最小化能量来定位能量最小分子几何形状。
结果 和讨论 分子性质
化合物的结构如图1所示。使用计算机程序高斯09进行所有计算。通过优化几何形状来确定化合物的键和角度的理论计算（表1）。表1中的NBO分析和NBO计算的杂交中报告在表2中。我们无法将键合长度和键合角度值的计算结果与实验数据进行比较。因为TITES化合物的晶体结构到目前为止。b3lyp / lanl2dzcalculation结果表明（c1-F6）C3H2F4BR2和化合物1-2中的键长值分别为1.3909Å和1.3765Å。（C-BR-）C的键合长度值3.H2F4Br2化合物1-2分别为1.8031Åand 1.7727Å。卤代烃化合物大多是不溶于水的高密度液体和固体。卤素的电负性都比碳强这使得碳-卤键成为一个极键在碳的一端带有少量正电荷(d +)
这个键和一个轻微的负电荷(d-)在卤素端。
碳-卤键强度按C-F > C-Cl > C-Br > C-I顺序下降，主要是由于碳-氟键强度较高。
NBO研究结构
自然键轨道(Natural Bond Orbital, NBOs)是一种定域的少中心轨道，它描述了电子对的最佳紧凑形式的刘易斯型分子成键模式。更准确地说，NBOs是一个定域“最大占据”轨道的标准正交集合N/ 2(或成员N成员在开壳的情况下)给出了最准确的可能的刘易斯式的描述的总数N电子密度。这种分析是通过检查“填充的”(供体)lewis型NBOs和“空的”(受体)非lewis型NBOs之间所有可能的相互作用进行的，并通过二阶微扰理论估计它们的能量重要性。由于这些相互作用导致从理想化Lewis结构的局域NBOs分配占位到空的非Lewis轨道(因此，偏离理想化Lewis结构描述)，它们被称为零级自然Lewis结构的“离域”修正。利用高斯09实现的自然键轨道(NBO)模块计算了自然电荷。NBO计算杂交是我们研究的重要参数。这些数量来自NBO的总体分析。前者提供了更接近经典路易斯结构的轨道图。涉及所选键杂交的NBO分析按B3LYP方法和LANL2DZ理论水平计算(表2)。
这些数据显示了配体原子与中心金属原子之间的电子超共轭。这些共轭是以p-d π-键为基础的。NBO计算了C3.H2F4Br2表明所有配合物都具有SPX杂交和非平面配置。这些分子的总杂交是spX由结构确认。键杂交的量显示中央原子角（表2）之间的平等显示从八面体和vsepr结构的畸变和从Vsepr结构的偏差。在C3H2F4BR.2位于溴原子上的单身对，C-F键的显着分层杂交轨道。实际上，在来自电荷转移的互动能量中3.H2F4Br2complex证实了上面的点，并且在C的平均值中3.H2F4Br2预测了最大相互作用能(表3)。
前沿分子轨道
最高占据分子轨道(HOMO)和最低未占据分子轨道(LUMO)是参与化学稳定性的主要轨道。HOMO代表提供电子的能力，LUMO作为电子受体代表获得电子的能力。采用B3LYP/LANL2DZ方法[12]计算HOMO和LUMO能量。这种电子吸收对应于从基态到第一激发态的跃迁，主要描述为从最高占据的分子或轨道(LUMO)激发一个电子。因此，HOMO的能量与电离势直接相关，而LUMO的能量与电子亲和势直接相关。HOMO轨道和LUMO轨道之间的能量差称为能隙，能隙是结构的重要稳定性。另外，最高占据分子轨道(HOMOs)和最低未占据分子轨道(lumo)的三维图如图2所示。在LANL2DZ处计算了HOMO-LUMO能量，其值分别列于图2。
结论
在本研究中，我们有兴趣在选择两种卤素有机化合物上进行学习，选择了理论研究。在本文中，通过使用LANL2DZBASIS集合的DFT（B3LYP）方法计算静止点和最小能量路径的优化几何和频率。B3LYP / LANL2DZ计算结果表明，C的一些选定的键合长度和键角值3.H2F4Br2．
承认
我们感谢伊玛目霍米埃尼国际大学研究理事会通过第751387-91号助学金提供的财政支持。
参考
有机卤素烷烃化合物或卤代烃化合物是化学物质，其中一种或含有含有共价键与一种或多种卤素（氟，氯，溴或碘 - 基团 - 组）连接的化学物质，导致有机氟化合物，有机氯化合物，有机溴化合物，和有机碘化合物。氯卤烃是最常见的并且称为有机氯化物。许多合成有机化合物如塑料聚合和少数天然含有卤素原子;它们被称为卤代化合物或有机卤代。有机氯化物是最常见的工业用过的有机卤化物，尽管其他有机卤化物通常在有机合成中使用。除了极其罕见的病例外，有机卤化物不会生物学，但许多药物是有机卤化物。有机卤素化合物的理论和工业中的许多用于卤素的卤素用途是溶剂，农药，制冷剂，耐火油，弹性体，粘合剂和密封剂的成分，电绝缘涂层，增塑剂和塑料．许多卤素吨在工业中都有专门用途。一个卤代甘油，三氯蔗糖是甜味剂。 Many different data have been found about the structural properties of halo compounds, but they are insufficient and opposing in somewhere.The investigation of the structures and properties of the compound and similarities are interested. The structure has been confirmed by neutron diffraction studies and is justified by VSEPR theory [5-8]. During this study we report the optimized geometries, assignments and electronic structure calculations for the compound. The structure of the compound has been optimized by using the DFT (B3LYP) method with the LANL2DZbasis sets, using the Gaussian 09 program [9]. The comparison between theory and experiment is made. Density functional theorymethods were employed to determine the optimized structures of C3H2F4Br2and Initial calculations were performed at the DFT level and split- valence plus polarization LANL2DZbasis sets were used. Local minima were obtained by full geometrical optimization have all positive frequencies [10].
方法
所有计算均使用高斯09程序[11]进行。将优化后的结构参数用于HF和DFT水平的振动频率计算，将所有的平稳点描述为最小值。谐波振动频率(ν)，单位为cm-1在相应的完全优化几何形状上以相同的水平进行每摩尔所有化合物的每摩尔的红外强度（int）在相同的水平下进行。通过在不施加任何对称约束的情况下最小化能量，通过最小化能量来定位能量最小分子几何形状。
结果 和讨论 分子性质
化合物的结构如图1所示。使用计算机程序高斯09进行所有计算。通过优化几何形状来确定化合物的键和角度的理论计算（表1）。表1中的NBO分析和NBO计算的杂交中报告在表2中。我们无法将键合长度和键合角度值的计算结果与实验数据进行比较。因为TITES化合物的晶体结构到目前为止。b3lyp / lanl2dzcalculation结果表明（c1-F6）C3H2F4BR2和化合物1-2中的键长值分别为1.3909Å和1.3765Å。（C-BR-）C的键合长度值3.H2F4Br2化合物1-2分别为1.8031Åand 1.7727Å。卤代烃化合物大多是不溶于水的高密度液体和固体。卤素的电负性都比碳强这使得碳-卤键成为一个极键在碳的一端带有少量正电荷(d +)
这个键和一个轻微的负电荷(d-)在卤素端。
碳-卤键强度按C-F > C-Cl > C-Br > C-I顺序下降，主要是由于碳-氟键强度较高。
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表1:C3H2F4Br2优化的几何参数，一些选定的键合长度(Å)和角度(°C) 点击此处查看表格 |
NBO研究结构
自然键轨道(Natural Bond Orbital, NBOs)是一种定域的少中心轨道，它描述了电子对的最佳紧凑形式的刘易斯型分子成键模式。更准确地说，NBOs是一个定域“最大占据”轨道的标准正交集合N/ 2(或成员N成员在开壳的情况下)给出了最准确的可能的刘易斯式的描述的总数N电子密度。这种分析是通过检查“填充的”(供体)lewis型NBOs和“空的”(受体)非lewis型NBOs之间所有可能的相互作用进行的，并通过二阶微扰理论估计它们的能量重要性。由于这些相互作用导致从理想化Lewis结构的局域NBOs分配占位到空的非Lewis轨道(因此，偏离理想化Lewis结构描述)，它们被称为零级自然Lewis结构的“离域”修正。利用高斯09实现的自然键轨道(NBO)模块计算了自然电荷。NBO计算杂交是我们研究的重要参数。这些数量来自NBO的总体分析。前者提供了更接近经典路易斯结构的轨道图。涉及所选键杂交的NBO分析按B3LYP方法和LANL2DZ理论水平计算(表2)。
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表2:NBO计算的杂交 (B3LYP / LANL2DZ C3H2F4Br2) 点击此处查看表格 |
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表3：（1）C3H2F4BR2（2）的NBO基础术中的二阶扰动理论分析（1）C3H2F4BR2（2））a的装置电能（稳定能量）;B捐赠者和受体I和JBBO轨道之间的能量差异;C f（i，j）是I和J NBO之间的Fock矩阵元素 点击此处查看表格 |
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图1:C3H2F4Br2的结构示意图 点击这里查看图 |
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图2前沿分子的原子轨道 轨道对于C3H2F4BR2 B3LYP / 6-311理论水平 点击这里查看图 |
这些数据显示了配体原子与中心金属原子之间的电子超共轭。这些共轭是以p-d π-键为基础的。NBO计算了C3.H2F4Br2表明所有配合物都具有SPX杂交和非平面配置。这些分子的总杂交是spX由结构确认。键杂交的量显示中央原子角（表2）之间的平等显示从八面体和vsepr结构的畸变和从Vsepr结构的偏差。在C3H2F4BR.2位于溴原子上的单身对，C-F键的显着分层杂交轨道。实际上，在来自电荷转移的互动能量中3.H2F4Br2complex证实了上面的点，并且在C的平均值中3.H2F4Br2预测了最大相互作用能(表3)。
前沿分子轨道
最高占据分子轨道(HOMO)和最低未占据分子轨道(LUMO)是参与化学稳定性的主要轨道。HOMO代表提供电子的能力，LUMO作为电子受体代表获得电子的能力。采用B3LYP/LANL2DZ方法[12]计算HOMO和LUMO能量。这种电子吸收对应于从基态到第一激发态的跃迁，主要描述为从最高占据的分子或轨道(LUMO)激发一个电子。因此，HOMO的能量与电离势直接相关，而LUMO的能量与电子亲和势直接相关。HOMO轨道和LUMO轨道之间的能量差称为能隙，能隙是结构的重要稳定性。另外，最高占据分子轨道(HOMOs)和最低未占据分子轨道(lumo)的三维图如图2所示。在LANL2DZ处计算了HOMO-LUMO能量，其值分别列于图2。
结论
在本研究中，我们有兴趣在选择两种卤素有机化合物上进行学习，选择了理论研究。在本文中，通过使用LANL2DZBASIS集合的DFT（B3LYP）方法计算静止点和最小能量路径的优化几何和频率。B3LYP / LANL2DZ计算结果表明，C的一些选定的键合长度和键角值3.H2F4Br2．
承认
我们感谢伊玛目霍米埃尼国际大学研究理事会通过第751387-91号助学金提供的财政支持。
参考
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