富勒烯[4,6]-C24BN取代物结构及稳定性理论的研究.pptVIP

欢迎各位老师、同学参加我的毕业答辩 本课题相关的理论和概念 ☆富勒烯：是由50个碳原子组成的C50、60个碳原子组成的C60、70个碳原子组成的C70等一类化合物的总称。 ☆芳香性：关于芳香性，迄今为止没有找到一个为所有化学家都认可的关于“芳香性”的定义。芳香性的定义和判据紧密相关。 ☆拓扑共振能（TRE）：环状结构的总能量和参照烯的总能量差值叫作拓扑共振能， 它表示环状共轭体系的稳定化能。 TRE E环状-E参照烯 ☆百分拓扑共振能 %TRE ：是把TRE值除以参照多项式电子能量后再除以100%后的值。 %TRE TRE/ E参照烯 ×100% [4,6]-C24的结构图 * * 富勒烯[4,6]-C24的BN取代物的结构及其稳定性的理论研究 导 师：XXX 学 生: XXXXX 班 级：XXX ☆ 对由四元环与六元环构成的非典富勒烯[4,6]-C24鲜有报道。 ☆ 人们已经研究了若干[5,6]-富勒烯的BN取代衍生物的结构和性质，并获得了BN取代的一些规则。这些规则对于[4,6]-富勒烯是否适用，需要进一步研究。 ☆ 虽然[4,6]-C24尚未被合成，但对[4,6]-C24团簇及其BN取代产物的结构和稳定性的研究具有重要意义。 [4,6]-C24富勒烯的研究背景 ☆研究[4,6]-C24中杂原子取代位置与芳香性、稳定性之间的关系，并对它们的性质进行预测。 ☆比较了C24-2x BN x各异构体之间的稳定性。 ☆获得[4,6]-C24的一些取代规则。 本课题研究的内容 A 几何判据 B 电子数 判据 C 化学判据 D 能量判据 和磁判据 目前常用判据 芳香性的判据 TRE 0 TRE 0 TRE 0 芳香性 反芳香性 非芳香性 利用拓扑共振能（TRE）判断芳香性： ☆ TRE值越高，芳香性就越强，化合物越稳定。 No. 取代位置 TRE %TRE 1 1,5 -0.7733 -2.0854 2 1,13 -0.8316 -2.2417 3 1,6 -0.8461 -2.2852 4 1,9 -0.8461 -2.2852 5 1,20 -0.857 -2.3136 ······ ······ ······ ······ 12 1,22 -0.881 -2.3763 13 1,3 -0.8849 -2.3905 14 1,2 -0.9304 -2.5071 C24 　 -0.9062 -2.4623 表1.C24的BN单取代可能异构体TRE和%TRE值 研究结果及其讨论 从表1可以得出 C22BN所有异构体都具有反芳香性 C24分子中B和N原子的取代有利于C24的稳定性 在整体取代中 6-6键上的取代比6-4键上取代有利 1 2 3 No. 取代位置 TRE %TRE 1 7,3 -0.6392 -1.715 2 19,23 -0.6394 -1.721 3 22,18 -0.6405 -1.733 4 10,14 -0.6415 -1.7392 5 21,17 -0.6749 -1.8038 ······ ······ ······ ······ 23 21,22 -0.8122 -2.17 24 14,19 -0.8212 -2.1946 25 9,17 -0.8582 -2.2919 26 3,2 -0.8676 -2.3172 表2.C24的BN二取代各种可能异构体的TRE和%TRE值 从表2可以得出 C20 BN 2所有异构体都具有反芳香性 取代位置为7,3号时它最稳定，芳香性也最强 初步判断，对称取代形成的异构体最稳定，芳香性最强 1 2 3 ······ ······ ······ ······ -1.2561 -0.4751 9,13 3 -1.2475 -0.4732 10,14 2 -1.2303 -0.4722 21,17 C16 BN 4-1 -1.9212 -0.7224 9,17 10 -1.917 -0.7208 19,14 9 ······ ······ ······ ······ -1.4932 -0.5613 9,13 3 -1.4712 -0.5531 10,14 2 -1.4414 -0.5412 19,23 C18 BN 3-1 %TRE TRE 取代位置 No. 表3. C24多取代各种可能异构体的TRE和%TRE值 -1.8631 -0.6695 18,10 17 -1.6581 -0.6252 20,15 16