瞬烯类似物C9H9+、C9BH9和C8NH9中的流变键

• 作者: 高彩月 马媛媛 闰苗 李思殿
• 来源期刊: 山西大学学报（自然科学版）
• 关键词: 瞬烯类似物 第一性原理计算 结构 成键 流变键
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 化学|Chemistry
• 页码范围: 287-293
• 页数: 7页
• 分类号: O641.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.13451/j.sxu.ns.2020113

摘要

结构流变是化学中熟知的现象,但人们对分子流变过程的成键本质尚认识不足.文章提出化学中的“流变键”(Fluxional Bonds,FBs)概念,并将其成功应用于平面、笼状和管状硼团簇及瞬烯分子C10H10,揭示了化学结构流变的成键本质.与传统的由于化学键的伸缩、弯曲和摇摆等产生的Berry准旋转不同,流变键在一定条件下可以不断地破裂和生成,是分子结构流变的驱动力.文章继续研究瞬烯类似物C9H9+、C9BH9和C8NH9中的流变键,在分子轨道水平上揭示其流变机理.详尽的轨道和成键分析表明,这些模型化合物中存在与瞬烯相似的流变键.在从基态(GS)到过渡态(TS)的流变过程中,C9H9+主要涉及两个流变σ键的变化(GS(1 2c-2eσ+1 3c-2e σ)→TS(2 2c-2eσ)→GS'(1 2c-2e σ+1 3c-2e σ)),而C9BH9和C8NH9则是两个π键(GS(2 2c-2eπ)→TS(2 3c-2e π)→GS'(2 2c-2eπ))和一个σ键(GS(1 2c-2e σ)→TS(1 4c-2e σ)→GS'(1 2c-2e σ))协同流变的结果.流变键采用联系、运动和变化的观点分析化学成键,是对化学中传统定域和离域成键概念的拓展,预计在催化、纳米材料和分子马达研究中具有重要意义.