化学学报 ›› 2022, Vol. 80 ›› Issue (7): 888-895.DOI: 10.6023/A22030109 上一篇 下一篇
研究论文
投稿日期:
2022-03-15
发布日期:
2022-05-05
通讯作者:
李海茹
基金资助:
Hairu Lia(), Ceng Zhangb, Sidian Lic
Received:
2022-03-15
Published:
2022-05-05
Contact:
Hairu Li
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基于第一性原理, 系统地研究了Ben (n=1~3)对B12团簇结构的调控. 结果表明: 团簇BeB12全局极小结构为Cs对称性准平面结构, 而Be2B12和Be3B12最稳定的结构均为笼状结构, 对称性分别为Cs和C2v. 随着Ben (n=1~3)原子数的增加, 团簇B12由准平面结构过渡到笼状结构, 且Be倾向内嵌在B12笼状结构表面的B7或B8单元环中, 通过离子和共价作用形成稳定Be&B7和Be&B8单元, 从而稳定笼状结构. 自然键轨道(NBO)分析表明, 团簇Cs BeB12, Cs Be2B12, C2v Be3B12内部存在电子转移情况, Be原子2s轨道上失去电子, Be—B键主要以离子作用为主, 同时也存在共价作用. 成键分析显示Cs Be2B12和C2v Be3B12的π键遵循球状芳香性2(n+1)2 (n=1)电子计数规则, 表明该团簇具有球状芳香性. 预测了三个结构的红外和拉曼光谱, 为以后的合成实验和数据表征提供了理论基础.
李海茹, 张层, 李思殿. 碱土金属Ben (n=1~3)对B12团簇结构的调控研究[J]. 化学学报, 2022, 80(7): 888-895.
Hairu Li, Ceng Zhang, Sidian Li. Study on the Regulation of Alkali-earth Metal Ben (n=1~3) on the Structure of B12 Clusters[J]. Acta Chimica Sinica, 2022, 80(7): 888-895.
BeB12 | Be2B12 | Be3B12 | |
---|---|---|---|
B—B键长范围 | 0.155~0.183 | 0.153~0.187 | 0.151~0.196 |
B—Be键长范围 | 0.185~0.206 | 0.191~0.225 | 0.188~0.216 |
Be—Be键长范围 | — | 0.240 | 0.261~0.269 |
Be—B WBIs | 0.01~0.17 | 0.01~0.15 | 0.02~0.17 |
Be—Be WBIs | 0.00 | 0.00~0.01 | 0.00~0.01 |
B价电子构型 | 2s0.65–0.932p2.05–2.81 | 2s0.60–0.892p2.09–2.86 | 2s0.80–0.872p2.44–2.67 |
Be价电子构型 | 2s0.212p0.19 | 2s0.222p0.15 | 2s0.16–0.282p0.15–0.16 |
BeB12 | Be2B12 | Be3B12 | |
---|---|---|---|
B—B键长范围 | 0.155~0.183 | 0.153~0.187 | 0.151~0.196 |
B—Be键长范围 | 0.185~0.206 | 0.191~0.225 | 0.188~0.216 |
Be—Be键长范围 | — | 0.240 | 0.261~0.269 |
Be—B WBIs | 0.01~0.17 | 0.01~0.15 | 0.02~0.17 |
Be—Be WBIs | 0.00 | 0.00~0.01 | 0.00~0.01 |
B价电子构型 | 2s0.65–0.932p2.05–2.81 | 2s0.60–0.892p2.09–2.86 | 2s0.80–0.872p2.44–2.67 |
Be价电子构型 | 2s0.212p0.19 | 2s0.222p0.15 | 2s0.16–0.282p0.15–0.16 |
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(李海茹, 博士论文, 山西大学, 太原, 2019.)
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Feng, L. Y. Ph.D. Dissertation, Shanxi University, Taiyuan, 2021. (in Chinese)
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(冯林雁, 博士论文, 山西大学, 太原, 2021.)
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