【摘 要】
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该文利用量子化学方法,对富勒烯C的本体结构及其加成与取代衍生物各异构体的相对稳定性,进行了理论研究,并通过张力及非平面共轭π-键的相对强度分析和体系芳香性的讨论,深入
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该文利用量子化学方法,对富勒烯C<,40>的本体结构及其加成与取代衍生物各异构体的
相对稳定性,进行了理论研究,并通过张力及非平面共轭π-键的相对强度分析和体系芳香性的讨论,深入揭示了决定衍生物各异构体间相对稳定性的本质.首先使用多种ab initio方法,在SCF-HF/6-31G*水平上,对D<,5d>,D<,4h>,D<,2d>和D<,2h>四种构型的C<,40>及 C<,40> H<,40>分子进行全优化,讨论了它们的结构特性,热力学稳定性和氧化-还原稳定性.使用POAV方法,对四种构型C<,40> 的不同碳原子及不同键型分别首次进行张力、再次杂化及π-π成键强弱分析,从张力效应角度分析了它们的稳定性程度.对能量最低的D<,5d>构型C<,40>与C<,40>H<,40>进行分子轨道成分分析.对于C<,40>加成衍生物,基于对加成原子电负性和加成基团大小的考虑,在最稳定异构体D<,5d>构型的C<,40>母体上,构建了可能的初始异构体C<,40>H<,2>、C<,40>F<,2>、C<,40>(OH)<,2>、C<,40>(NO<,2>)<,2>、C<,40>Cl<,2>和C<,40>Br<,2>,经过系统的研究,从动力学角度出发,探讨了富勒烯C<,40>的[4+2]及[2+2]环加成反应机理.
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