《量子化学》

前言页1

第一章导论1

§1.1 原子簇的定义和分类1

§1.2 原子簇的结构规则和化学键3

参考文献5

第二章硼烷6

§2.1 概述6

§2.1.1 硼烷的分类6

§2.2.2 硼烷的结构研究10

§2.2 三中心键、styx 数分析法和 Wade 规则10

§2.2.1 三中心键10

§2.2.2 styx 数分析法12

§2.2.3 Wade 规则13

§2.3 硼烷的拓扑结构规则16

§2.3.1单多面体硼烷[4,5]16

§2.3.2 稠合型硼烷19

§2.4.1单多面体硼烷[4]20

§2.4 硼烷拓扑结构规则的应用20

§2.4.2 稠合型硼烷23

§2.5 硼烷拓扑结构规则的量子化学计算24

§2.5.1 骨架F值[6]24

§2.5.2 几何构型与价成键轨道数之间的关系[6]28

§2.6 硼烷拓扑结构规则的量子化学诠释31

§2.6.1 骨架的作用[4]31

§2.6.2 骨架—分子—配位体轨道能级相关图[7]35

参考文献40

第三章碳硼烷和其它主族杂硼烷41

§3.1 概述41

§3.1.1 碳硼烷和其它主族杂硼烷的分类41

§3.1.2 Wade 规则对碳硼烷的应用44

§3.2 碳硼烷和其它主族杂硼烷的拓扑结构规则及其应用46

§3.2.1 拓扑结构规则[3,4]46

§3.2.2 应用[4]47

§3.3 碳硼烷骨架的量子化学计算49

§3.3.1 分子—骨架能级相关图[5]49

§3.3.2 骨架的性质50

§3.4 碳硼烷分子的量子化学计算54

§3.4.1 分子的价成键轨道数54

§3.4.2 分子轨道的对称性55

§3.4.3 碳硼烷中碳原子的取代能力60

参考文献61

第四章过渡金属杂硼烷63

§4.1 概述63

§4.1.1 过渡金属杂硼烷的分类63

§4.1.2 用于解释过渡金属杂硼烷电子结构的一些理论65

§4.2 过渡金属杂硼烷的拓扑结构规则及其应用67

§4.2.1 拓扑结构规则[4,5]67

§4.2.2 应用68

§4.3 过渡金属杂硼烷拓扑结构规则的量子化学计算74

§4.3.1 铁硼烷骨架FenB6-n(n=0～6)[6]74

§4.3.2 C5H5FeB9C2H11分子及其骨架[6]77

参考文献77

§5.1.1 过渡金属夹心化合物的分类79

§5.1 概述79

第五章过渡金属夹心化合物79

§5.1.2 过渡金属夹心化合物的研究意义80

§5.2 过渡金属夹心化合物的拓扑结构规则及其应用80

§5.2.1 拓扑结构规则[1]80

§5.2.2 应用82

§5.3 过渡金属夹心化合物的杂硼烷骨架的量子化学计算85

§5.3.1 计算方法和模型85

§5.3.2 双层夹心化合物[2]86

§5.3.3 三层夹心化合物[1]94

§5.3.4 四层夹心化合物[3]99

§5.3.5 模型骨架FeN(C5)N+1计算结果的进一步讨论[7]102

§5.4 过渡金属夹心化合物电子结构的另一种处理方法104

§5.4.1 拓扑结构规则[4]104

§5.4.2 量子化学计算106

§5.4.3 应用112

§5.5 过渡金属开环夹心化合物的电子结构114

§5.5.1 电子结构[5]114

§5.5.2 量子化学计算[5]115

参考文献118

第六章多面体碳原子簇120

§6.1 概述120

§6.1.1 多面体碳原子簇的分类120

§6.1.2 多面体碳原子簇的结构122

§6.2 多面体碳原子簇的拓扑结构规则及其应用124

§6.2.1 拓扑结构规则124

§6.2.2 应用125

§6.3.1 骨架—分子—配位体能级相关图[3,4]128

§6.3 多面体碳原子簇拓扑结构规则的量子化学计算128

§6.3.2 碳笼烯[5]129

§6.3.3 多面体碳烷骨架[2]132

§6.3.4 多面体碳烷分子[2]134

参考文献135

第七章过渡金属羰基化合物136

§7.1 概述136

§7.1.1 过渡金属羰基化合物的分类136

§7.1.2 过渡金属羰基化合物的研究意义137

§7.2 用于解释过渡金属羰基化合物电子结构的一些理论138

§7.2.1 十八电子数规则[1]138

§7.2.2 多面体骨架电子对理论的推广应用[2]139

§7.2.3 Lauher 的过渡金属原子簇成键能力规则[3]140

§7.2.4 Teo 拓扑电子计数规则[5]144

§7.3 过渡金属羰基化合物的拓扑结构规则及其应用144

§7.3.1 9n—L拓扑结构规则[6]144

§7.3.2 9n—F拓扑结构规则[7]147

§7.3.3 应用[7]148

§7.4 过渡金属羰基化合物拓扑结构规则的量子化学计算156

§7.4.1 三角面多面体骨架构型与价电子数的关系[7]156

§7.4.2 [Pt3(CO)6]2-M骨架系列159

§7.4.3 Pt5m+2(Ptm-1)(CO)5m+7(4-)骨架系列162

§7.5 密堆积型过渡金属羰基化合物的拓扑结构规则166

§7.5.1 拓扑结构规则[7]166

§7.5.2 应用[8]167

参考文献168

§8.1.1 共轭多面体[1]169

第八章原子簇的几何特性、化学键和结构规则169

§8.1 两类骨架多面体的几何特性169

§8.1.2 高碳和高硼原子簇的几何构型[2,3]171

§8.1.3 用截角—戴帽方法构造多面体骨架的一般过程[2]173

§8.1.4 高对称性高碳和高硼原子簇骨架几何构型和顶点数[4,5]174

§8.2 原子簇化合物的化学键177

§8.2.1 共轭多面体骨架的键型分析[9]177

§8.2.2 两类多面体骨架化学键的量子化学计算研究[10,11]179

§8.3.1 4n-F 拓扑结构规则的推导[12]187

§8.3 化学键性质和结构规则187

§8.3.2 三角面多面体骨架多中心键数目[12]191

参考文献193

第九章原子簇的统一拓扑结构规则194

§9.1 同瓣对应规则和(nxcπ)规则194

§9.1.1 同瓣对应规则[1]194

§9.1.2 (nxcπ)规则[2]197

§9.2 原子簇的统一拓扑结构规则199

§9.2.1 两类拓扑结构规则[3]199

§9.2.2 应用201

参考文献202

第十章拓扑结构规则的应用204

§10.1 确定三角面多面体原子簇的价成键轨道对称性的拓扑方法204

§10.1.1 封闭型硼烷204

§10.1.2 巢型和网型硼烷207

§10.1.3 杂硼烷和三角面过渡金属羰基化合物211

§10.2 裸体原子簇的结构211

§10.2.1 三角面多面体原子簇211

§10.2.2 三联结点多面体原子簇213

参考文献214

附录215

表Ⅰ 一些主族杂硼烷的VBO215

表Ⅱ一些过渡金属硼烷的VBO217

表Ⅲ 一些过渡金属碳硼烷的VBO218

表Ⅳ 一些 n≥f 过渡金属羰基化合物的电子构型221

表Ⅴ 一些 n≤f 过渡金属羰基化合物的电子构型226

致谢229