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ISSN 1000-6818CN 11-1892/O6CODEN WHXUEU
物理化学学报 >> 2013,Vol.29>> Issue(01)>> 43-54     doi: 10.3866/PKU.WHXB201211121         English Abstract
理论与计算化学
顺式效应的起源: 双取代乙烯衍生物的密度泛函理论研究
赵东波1, 荣春英1, 苏曼1, 苏文1, 尹笃林1, 刘述斌1,2
1 湖南师范大学化学化工学院, 资源精细化与先进材料湖南省高校重点实验室, 化学生物学及中药分析教育部重点实验室, 长沙 410081;
2 Research Computing Center, University of North Carolina, Chapel Hill, North Carolina 27599-3420, U.S.A.
Full text: PDF (1432KB) HTML 输出: BibTeX | EndNote (RIS)

一般情况下双取代乙烯衍生物的反式构象要比顺式构象稳定. 但是例外也存在, 例如1,2-二氟乙烯和1,2-二氯乙烯. 这种双取代乙烯衍生物顺式构象的超常稳定性被称之为顺式效应. 该效应的起源和本质目前仍没有定论. 本文以12 个体系(XHC=CHY (X, Y=F, Cl, Br, CN, CH3, C2H6, OCH3))为例, 对顺式效应的有效性、起源和本质进行系统的密度泛函理论研究, 其中9个体系存在顺式效应, 另外3个为正常体系没有该效应. 采用一系列泛函和基组研究其有效性, 并运用四种分析手段, 如自然键轨道(NBO)、能量分量分析(EDA)、密度泛函活性理论(DFRT)和非共价相互作用(NCI)分析, 剖析该效应的起源和本质. 发现在顺式构象的两个取代基之间存在一种微弱的非共价相互吸引作用. 能量分析表明, 静电效应、立体效应等对顺式效应的存在都起着重要作用, 但是它们均不能单独用来解释顺式效应的起源. 也就是说顺式效应没有一个简单的起源, 它是多种作用合力的结果. 本文采用双变量解释得到比较合理的相关回归系数R2=0.86-0.87,较好地解释了顺式效应的本质和起源.



关键词: 密度泛函理论   顺式效应   自然键轨道分析   立体效应   非共价相互作用  
收稿日期 2012-08-21 修回日期 2012-11-12 网出版日期 2012-11-12
通讯作者: 荣春英, 苏文, 刘述斌 Email: rongchunying@yahoo.com.cn; stevenrkirk@gmail.com; shubin@email.unc.edu

基金资助: 刘述斌受湖南师范大学“潇湘学者”杰出人才项目(23040609)资助; 赵东波受湖南省研究生创新项目(CX2012B223)资助; 尹笃林受湖南省高等教育机构科技创新研究团队项目的资助, JENKINS Samantha和KIRK Steven R.受湖南省“百人计划”项目资助

引用文本: 赵东波, 荣春英, 苏曼, 苏文, 尹笃林, 刘述斌. 顺式效应的起源: 双取代乙烯衍生物的密度泛函理论研究[J]. 物理化学学报, 2013,29(01): 43-54.
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