【碳笼及其有关化合物的分子结构和光谱性质的量子化学研究】滕启文.pdf

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博士学位论文 碳笼及其有关化合物的分子结构 和光谱性质的量子化学研究 滕启文 吉林大学理论化学研究所 一九九四年十月三十日提要 本论文用INDO系列方法对碳笼及其有关化合物的分子结构和光谱 性质进行了系统的理论研究,内容包括:基态几何构型优化,Jahn Teller结构畸变和分子的对称性,总能量计算和异构体的稳定性,分 子轨道能级图及LUMO-HOMO能隙,基态构型的键序和电荷密度,基态电 子结构,组态相互作用和电子吸收光谱,其特征吸收的跃迁指认以及光 谱红移的微观本质等,此外对产物的NMR谱及某些中间体的反应特性进 行了研究。研究的体系有C(n=1,2,3)的开壳层体系及C的闭 壳层体系,加成产物RCoR(R=R=CH或R=H,R=C2H),CoR(R=0,CH,NH和SiH2)等电子或等价电子分子体系及C2C(闭壳层,单态)和C类似,发生Jahn-Te1ler畸变后,变 为能量几乎简并的Dgd、Da和D三种构型.C(开壳层,三态)是个 双阴离子自由基,同法通过Z轴的不同选取欲得到三种构型,但无论怎 样优化只得到D2一种构型,对此我们从分子轨道能级图给予微观解释 由于C-(D)三态光谱的近红外吸收与实验值一致,故C的基态构 首次从理论上提出C(开壳层,S=1/2)同样要发生Jahn -Te1ler畸变,优化结果表明C只有一种构型D2b,其电子光谱的近 红外吸收与实验值一致,文中阐明了特征谱带红移的主要原因.二.