研究目的
分析富勒烯[2+1]加合物C60Xn(n=1和2)的分布式极化率,其中对称加成基团X为CH2和O,重点研究位置异构体的影响以及富勒烯核与加成基团的贡献。
研究成果
分布式极化率模型表明,区域异构富勒烯加合物具有近乎相等的平均极化率,但富勒烯核的贡献随加成基团数量和基团间距离的增加而减小,而加成基团的贡献则相应增大。这一发现为异构效应提供了新视角,凸显了富勒烯衍生物中极化率的次可加性特征,并对反应活性与材料性能具有启示意义。未来研究应进一步探究这些依赖关系。
研究不足
极化率的加法方案存在局限性,因其假设所有加项具有相同增量,而富勒烯加成物中键类型和位置的差异使得这一假设并不完全正确。该研究为计算性质,缺乏实验验证;实验技术无法直接测量片段极化率。分析仅限于对称加项(CH2和O)及n值不超过2的情况,更高n值可能带来复杂问题。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用TPSS/TZVP方法的密度泛函理论(DFT)计算极化率,应用分布式极化率模型,通过电子密度的Hirshfeld分析和外电场下偶极矩的数值微分进行分析。
2:样本选择与数据来源:
样本包括C60、C60CH2、C60O及其区域异构双加成物C60(CH2)2和C60O2。结构通过DFT优化,确保其对应能量最低点且无虚频。
3:C60CHC60O及其区域异构双加成物C60(CH2)2和C60O2。结构通过DFT优化,确保其对应能量最低点且无虚频。
实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:所有计算使用GAUSSIAN 09 Rev. D3.01软件完成,未提及实体设备或材料。
4:01软件完成,未提及实体设备或材料。
实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:通过DFT优化结构。极化率计算包括平均极化率的解析计算及施加外电?。ㄑ豿、y、z轴Fγ = -0.001 a.u.)的数值微分,利用Hirshfeld电荷和坐标推导原子贡献。
5:001 a.u.)的数值微分,利用Hirshfeld电荷和坐标推导原子贡献。
数据分析方法:
5. 数据分析方法:分析富勒烯核与加成基团的贡献,通过线性关系考察加成基团间距与极化率贡献的相关性。
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