导读:本文包含了双氢键论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:氢键,理论,密度,己烯,缬氨酸,凝胶,相互作用。
双氢键论文文献综述
冯璐[1](2018)在《BeH2与小分子间双氢键的NPA、AIM分析》一文中研究指出采用MP2和B3LYP方法,在6-311++g(3df,2p)和6-31g(d,p)基组水平上,对Be H2…HY(Y=CH3,C2H3,C2H,CN,NC)体系进行电荷布居分析(NPA)分析,以及键临界点的拓扑数据(AIM)分析。本文是对Be H2…HY相互作用体系理论研究的初步探索,为日后的深入研究奠定了基础,具有重要的参考价值。(本文来源于《江西化工》期刊2018年04期)
赵宇,汤振宇,吴怡,张育凯,杨晓翠[2](2018)在《水环境下具有氨基和羧基间双氢键的缬氨酸旋光异构及羟自由基致损伤的机理》一文中研究指出在MP2/6-311++G(2df,pd)//B3LYP/6-31+G(d,p)双理论水平,采用自洽反应场(SCRF)理论的smd模型方法,对标题反应进行了研究。反应通道研究表明:水环境下缬氨酸的旋光异构可以在3个通道a、b和c实现,分别是质子以水分子簇为媒介以氨基氮、羰基氧和羧基为桥梁,从α-碳的一侧迁移到另一侧;水分子辅助羟自由基抽氢致缬氨酸损伤发生在a通道。势能面计算表明:2个和3个水分子簇作氢迁移媒介时,水分子簇对旋光异构反应的氢迁移过程有极好的催化作用,使反应能垒相对裸反应大幅降低,水溶剂效应在a通道有较好的助催化作用,对b和c通道影响不大。水分子辅助羟自由基抽氢致缬氨酸损伤气相反应能垒较低,水溶剂效应对此反应有较大的阻碍作用。(本文来源于《中山大学学报(自然科学版)》期刊2018年03期)
齐广宇[3](2018)在《B-N-H富氢材料中双氢键的高压研究》一文中研究指出作为富氢材料,B-N-H化合物具有较高的含氢量,近年来已经引起了科学家们极大的研究热情。B-N-H化合物中广泛地存在着一种分子间弱键——双氢键,它在B-N-H化合物的晶体结构当中起到了至关重要的作用。而且双氢键中H~(δ-)和H~(δ+)之间的电荷转移,将导致加热过程中B-N-H化合物的产氢。压力能够有效地减小分子间距离,增强分子间弱键,是研究分子间弱键的理想工具。高压下某些分子间弱键甚至会发生扭曲和重排,导致相变发生。对B-N-H化合物中的双氢键进行高压研究,探究双氢键的本质,对物理学、化学、材料科学具有重要的科学意义。更为重要的是高压下双氢键强度的增强和新双氢键的形成均有利于氢的释放。因此研究B-N-H化合物中双氢键在高压下的演化可为B-N-H富氢材料的实际应用提供新思路。我们对B-N-H富氢材料中的双氢键进行了系统的高压研究。压力能够显着地影响双氢键,导致B-N-H化合物晶体结构的改变,也可以为弱C—H···H—B双氢键的存在提供实验证据。并且压力作用下双氢键的增强能够优化B-N-H富氢材料的放氢反应。首先研究了典型B-N-H化合物二硼氢化肼(HBB)在高压下的多晶型转变及双氢键的演变。二硼氢化肼的含氢质量分数高达16.8%,共存在两个相,即常温相和低温相。在二硼氢化肼的晶体结构中,分子间的主要作用力为双氢键和范德华力。同步辐射X射线衍射和拉曼散射实验结果显示,在0.4 GPa,二硼氢化肼发生了一次可逆的结构相变。通过对高压下的X射线衍射光谱进行Rietveld精修,证明了高压相与低温相为同一结构。我们对比了二硼氢化肼在相变前后晶体结构以及双氢键网络结构的差异,发现随着NH_2—NH_2部分的扭曲和变形,最初的双氢键发生了断裂,而新的双氢键生成。进一步的Hirshfeld表面能和指纹图说明高压下双氢键的增强以及在相变前后双氢键的改变。进一步利用同步辐射X射线衍射、拉曼散射光谱和第一性原理计算对超分子材料硼氢化胍(GBH)的高压行为进行了研究。硼氢化胍作为一种B-N-H化合物的衍生物,分子间作用力主要为双氢键和范德华力。胍盐阳离子和硼烷阴离子在同一平面内靠N—H···H—B双氢键首尾相连,形成一条一维分子带。分子带之间通过范德华力堆垛在一起。同步辐射X射线衍射与拉曼光谱显示,在0.5GPa,硼氢化胍发生了一次结构相变,高压相可以保持到5 GPa,并且卸压后,硼氢化胍将恢复到初始相。通过第一性原理计算,模拟了分子间相互作用随压力的变化:在常压下硼氢化胍分子带之间的主要作用为范德华力,随着压力的增加,分子带之间的距离逐渐减小,当减小到一定程度,不同分子带之间达到了形成双氢键的条件,分子带间的双氢键形成。新产生的双氢键导致了硼氢化胍的结构相变,由一维硼氢化胍分子带的堆垛变为双氢键网络连接的叁维结构。又选取二甲胺硼烷(DMAB)作为研究对象,研究弱C—H···H—B双氢键在高压下的演化和晶体结构变化。C—H···H—B双氢键的强度极弱,仅在理论研究上预测过这种弱键的存在,实验上很难找到这种弱键存在的证据。之前的研究认为,在二甲胺硼烷晶体中,仅存在N—H···H—B双氢键和范德华力,通过分子间N—H···H—B双氢键,二甲胺硼烷分子首尾相连,形成分子带,而带与带之间的作用力为范德华力。原位高压拉曼散射光谱显示,部分CH伸缩振动在0.54 GPa的压力下发生了红移,这为C—H···H—B双氢键的存在提供了有力证据,进一步的Hirshfeld表面能模拟也证实了这一双氢键的存在。在0.63 GPa到1.49 GPa的压力区间内,原位高压拉曼散射光谱、原位高压红外光谱、原位高压同步辐射X射线衍射光谱均发生了较大变化,说明二甲胺硼烷发生了结构相变,高压相一直保持到5.08 GPa且卸压可逆。对二甲胺硼烷进行了第一性原理计算,发现C—H···H—B双氢键在高压下发生了扭转,且H···H之间的距离减小,导致了二甲胺硼烷相变的发生,而N—H···H—B双氢键则变化不大。最后,研究了压力对硼氢化肼(HB)中分子间双氢键的增强作用,及其对硼氢化肼热分解放氢反应的影响。原位高压拉曼散射和同步辐射X射线衍射实验表明,在常压到3.0 GPa的压力范围内,硼氢化肼并没有发生结构相变。高温高压拉曼散射光谱显示压力改变了硼氢化肼的分解路径,提升了反应温度,并促使更多的NH键断裂生成氢。通过对不同压力下的硼氢化肼加热到250 ~oC的热分解产物进行能谱分析。发现在常压到2.0 GPa的压力范围内,随着压力的升高,B和N的比率逐渐降低,说明压力可以在一定程度上抑制肼的产生。当压力达到2.5 GPa,这一比率急剧下降,仅有约5%的硼氢化肼会释放肼。第一性原理计算和Hirshfeld表面能模拟显示,在压力的作用下,双氢键和BN键得到了不同程度的增强。我们认为双氢键的增强导致更多NH键断裂,而双氢键和BN键的增强则抑制了肼的生成。本研究证明压力是一种绿色有效的优化硼氢化肼放氢反应的方法,为提高B-N-H富氢材料的放氢效率提供了新的研究思路。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-05-01)
冯璐[4](2015)在《BeH_2与小分子间双氢键的理论研究》一文中研究指出本文选择Be H2…HY(Y=CH3,C2H3,C2H,CN,NC)体系进行系统研究,探讨体系内H…H距离与体系相互作用能之间的变化规律。对双氢键体系的系统的理论研究能为人们进一步揭示H…H相互作用的本质提供更多更详实的证据。(本文来源于《江西化工》期刊2015年06期)
冯璐,刘克慧,王英健[5](2014)在《BeH_2…HY(Y=CH_3,C_2H_3,C_2H,CN,NC)双氢键的理论计算》一文中研究指出选择BeH2…HY(Y=CH3,C2H3,C2H,CN,NC)体系进行系统研究,探讨双氢键相互作用的H…H距离的关系以及双氢键体系结构之间的变化规律,使双氢键体系系统的理论研究能为人们进一步揭示H…H相互作用的本质提供更多更详实的证据.(本文来源于《辽宁师专学报(自然科学版)》期刊2014年04期)
王朋延[6](2014)在《生物可降解的双氢键增强水凝胶在不同pH下的力学性能研究》一文中研究指出本文合成了一种具有pH响应性并且可生物降解的高强度水凝胶,该水凝胶由两种含有氢键的单体2-乙烯基-4,6-二氨基-1,3,5-叁嗪(VDT,氢键在碱性条件下稳定)和3-丙烯酰胺基苯硼酸(AAPBA,氢键在酸性条件下稳定)及亲水性单体低聚乙二醇甲基丙烯酸酯(OEGMA)以及含有二硫键的交联剂N,N’-双(丙烯酰)胱胺(BAC)通过光引发自由基聚合形成。对于传统生物可降解水凝胶,降解后快速分解成为溶液,并且不能承受外在负荷。而在本研究中所构建的双氢键水凝胶虽然在还原剂如二硫苏糖醇(DTT)或者谷胱甘肽(GSH)存在下,交联剂中的二硫键断裂,水凝胶降解收缩,但是化学交联键断裂的水凝胶形成了由二氨基叁嗪-二氨基叁嗪(DAT-DAT)和苯硼酸-苯硼酸(PBA-PBA)双氢键物理交联的超分子网络,由于在广泛pH范围内至少存在一种氢键,降解后的水凝胶能够保持宏观完整性,凝胶具有能达到兆帕水平的拉伸和压缩强度。由于双氢键的增强效应,凝胶的拉神强度、压缩强度和弹性模量随着VDT和AAPBA的增多而增大。这种生物可降解的高强度水凝胶为制备新型功能性高强度水凝胶提供了新的思路。(本文来源于《天津大学》期刊2014-12-01)
邓秀娟,张硕,王滨燊,王钰宁,刘月明[7](2013)在《钛硅分子筛/H_2O_2体系双氢键反应活性中间体的构建》一文中研究指出系统研究了含高电负性原子的化合物(如NH3)对钛硅分子筛(TS-1)/H2O2体系催化氧化性能的影响。发现催化氧化活性随添加化合物的量与催化剂中钛的量的摩尔比呈火山型曲线趋势。进一步分析表明,化合物中高电负性原子作为氢键受体,与活性中间体Ti-Oα-Oβ-Hend的Hend形成了的氢键,构建了双氢键反应活性中间体,进一步稳定了反应活性中间体,从而显着提高钛硅分子筛/H2O2体系催化氧化烯烃的能力。(本文来源于《第十七届全国分子筛学术大会会议论文集》期刊2013-08-29)
倪杰[8](2013)在《双氢键类型及其分子间相互作用的研究》一文中研究指出氢键(hydrogen bond)是广泛存在的一种分子级别的弱相互作用。双氢键是金属氢化物与OH或NH基团或其它含质子基团之间的相互作用,是氢键的一种。双氢键与传统氢键既相似又有很多不同的性质。Brown和Heseltine[1]最早发现这一现象。他们发现化合物(CH3)2NHBH3的红外光谱在3300和3210cm-1两处存在很强的吸收峰。并且进一步研究得出能量较高的峰对应的是N-H键振动,而能量较低的峰则表现出是N-H键与B-H键结合而产生作用的结果。如果将溶液稀释处理,3300cm-1处的吸收峰会变强,而3210cm-1处的吸收峰会明显变弱,由此证明了这是分子间相互作用的结果。对硼烷胺晶体做检测,结果再一次使焦点关注到了双氢键上,在这个分子的结构中,类似Brown和Hazeltine研究的结果那样,氮氢键上的氢带有部分正电荷,表示为Hδ+,而硼氢键上的氢则带有负电荷,表示为Hδ-。换种说法即该胺是一个质子酸是由于硼烷端带有一个负电荷而形成的。B-H…H-N相互吸引作用进一步稳定了整个分子,使化合物呈现固态。这类H-H键相互作用与过渡金属配合物中的H-H键相互作用有所不同,后者是存在与金属作用而形成的双氢键。因为在整个成键过程中有两个氢原子的相互作用,因此称之为双氢键。双氢键是通常的质子给体XH(X为电负性原子)与特殊的质子接受体HM(M是电负性比H小的元素)之间的相互作用,即质子氢(带正电)与氢化物氢(带负电)之间的相互作用。目前大量的关于双氢键研究主要集中在第叁主族氢化物,尤其是B。过渡金属氢化物主要是Ir,Re,Mo和W等的含H配体的络合物。(本文来源于《科技传播》期刊2013年06期)
冯璐,白福全,吴阳,张红星[9](2012)在《CaH_2…HY(Y=CH_3,C_2H_3,C_2H,CN,NC)体系双氢键性质的理论研究》一文中研究指出在B3LYP/6-311++G(3df,2p)及MP2/6-311++G(3df,2p)水平上探讨了以CaH2为质子受体及多种常见质子供体构成的CaH2…HY(Y=CH3,C2H3,C2H,CN,NC)弱相互作用体系的几何结构以及所形成的双氢键的性质.MP2方法计算得到线型的CaH2分子结构,在B3LYP方法计算下优化得到的CaH2部分则是一个非常明显的弯曲结构.NBO分析计算表明,线型结构(MP2)中Ca原子杂化轨道主要源自于sp杂化而弯曲结构(B3LYP)则主要为sd杂化,这与之前报道的相关研究结论相一致.基于不同CaH2分子结构计算得到的CaH2…HY体系的H…H间距离、相互作用能以及电荷转移性质等非常接近.MP2和B3LYP方法计算得到的CaH2…HY体系H…H间距离均处于0.15~0.24nm,相互作用能处于1~44kJmol-1范围.CaH2…HY体系的相互作用能变化趋势为CaH2…CH4-CaH2…C2H4-CaH2…C2H2-CaH2…HCN-CaH2…HNC,H…H距离的变化规律与相互作用能变化趋势相反,即键能越大H…H距离越小.相较于HY单体,形成的CaH2…HY复合物体系的质子供体键H-Y的键长增大,质子供体的键长增加量△r(H-Y)与H…H间距离间有这样的关系:H…H间距离越小,△r(H-Y)越大.双氢键AIM拓扑数据表明形成CaH2…HY复合物后,Ca-H键临界点的电子密度(ρc)较单体时减小且与双氢键相互作用能成线性关系,即复合物中Ca-H键临界点的ρc数值越小同时双氢键键能越大.NPA结果表明,CaH2…HY体系中分子间的电荷转移总量随键能增大而增大.通过H…H间距离、相互作用能以及AIM分析,我们认为CaH2…CH4和CaH2…C2H4体系可划分为弱的范德华相互作用,而CaH2…C2H2,CaH2…HCN和CaH2…HNC体系形成的双氢键强度上相当于常规氢键,且最值得注意的是CaH2分子结构的差异性对CaH2…HY体系性质的影响微乎其微.(本文来源于《中国科学:化学》期刊2012年02期)
冯璐[10](2011)在《含碱金属与碱土金属氢化物的双氢键体系的理论研究》一文中研究指出双氢键是氢键的一种,特殊之处在于其非传统的质子受体,一个带有负电荷的氢原子。一些双氢键的强度与常规氢键的强度相当,这使得双氢键能够影响物质的结构、相关体系的反应性及选择性,因而在催化反应、晶体工程以及储氢材料等领域具有潜在的应用价值。本论文针对这种特殊的氢键作用,采用多种理论研究方法对含有H…H作用的复合物体系的性质及其本质进行了详细地研究。论文中所研究的构型和分析结果将有助于加深对双氢键本质的了解。主要内容包括以下五个方面:(1)在MP2/6-311++G(d,p)水平下对C_2H_(4-n)Cl_n…MgH_2(n = 0,1,2,3)体系进行了研究。根据优化的结构该体系可分为叁组:L构型只包含CH…H作用,相互作用能在0.5 ~ 2.0 kcal/mol的范围;F和S构型表示体系呈五元环和六元环构型,其同时包含了CH…H和HMg…Cl作用,相互作用能在3.4 ~ 5.9 kcal/mol左右。所有复合物体系内的质子供体C–H键长较单体时明显变长,并伴随C–H伸缩振动的红移现象。乙烯分子上Cl原子取代数目的增加,对H…H作用体系的几何结构、频率、相互作用能以及C–H的σ*反键轨道电子占据数都产生了重要影响。采用分子中原子理论(AIM)和自然键轨道理论(NBO)方法对C_2H_(4-n)Cl_n…MgH_2(n = 0,1,2,3)体系进行了分析,通过对比几何结构数据以及AIM拓扑数据,考察了环状结构对双氢键体系的影响。利用NBO分析解释了其中的环状结构内存在的与常规氢键相反的电荷转移方向。研究中所发现的新连接形式(六元和五元环状构型)将有助于加深对双氢键本质的了解。(2)采用从头算MP2方法,在aug-cc-PVTZ基组水平上对由CH_4,C_2H_4,C_2H_2以及其氯代衍生物和MgH_2分子形成的C–H…H作用体系进行了研究。研究了它们的几何结构、伸缩振动频率和相互作用能等性质。结果表明双氢键的强度按照如下质子供体顺序递增:C(sp~3)–H < C(sp~2)–H< C(sp)–H。对于含有相同C原子杂化类型的复合物体系,Cl原子取代数目增加增强了C–H…H作用强度。对于大部分环状结构,质子受体Mg?H键的键长变化以及频率变化都明显大于质子供体C–H键的相应变化值。NBO分析表明环状结构中除H…H作用以外同时具有的Mg…Cl作用引起了额外的电荷转移,使得总的电荷转移方向不同于传统氢键中的结果。AIM分析考察了H…H键临界点处的电子密度拓扑性质,结果突出了C–H…H双氢键的静电作用本质。(3)在MP2/6-311++G(d,p)水平下对C_2H_(4-n)Cl_n…NaH(n = 0,1,2,3)体系进行了详细的理论研究。根据优化出的几何构型将C_2H_(4-n)Cl_n…NaH体系分为叁组进行讨论:L构型只包含CH…H作用;F和S代表同时包含了CH…H和HNa…Cl作用的五元和六元环构型。分析了复合物结构、相互作用能、电子密度拓扑数据与H…H作用距离之间的关系。AIM分析证明了C_2H_(4-n)Cl_n…NaH体系中H…H作用的静电作用本质,同时根据反映键强度的电子密度ρ值进一步分析环状构型对H…H作用的影响。通过NBO分析综合考虑了C-H和H-Na键的σ成键轨道和σ*反键轨道上电子占据数变化对键长的影响,并进一步分析了分子间独特的双通道电荷转移特征。(4)在MP2/6-311++G(d,p)水平下对MH…HC_2Cl_3 (M=Li, Na, K)体系进行了细致的研究。L构型只包含CH…H作用;F和S构型代表包含了CH…H和HM…Cl作用的五元和六元环构型。分析了质子供体分子相同的情况下,不同的质子受体分子对体系双氢键的影响。质子受体分子电负性按照Li、Na、K规律递减,而相同构型下的MH…HC_2Cl_3复合物体系的H…H距离、相互作用能、电荷转移大小、电子密度拓扑性质等随该电负性顺序发生了递减或递增的变化。同时运用AIM分析和NBO分析对复合物体系双氢键的性质进行了讨论,进一步分析了分子间独特的电荷转移特征。(5)采用密度泛函B3LYP方法以及6-31++G(d,p)和6-311++G(3df,2p)基组,研究了CaH_2…HY(Y = C_2H, C_2HCl, HC_2BeH,CN, NC)体系的几何结构、双氢键的相互作用能和电子密度拓扑性质等。从优化所得的CaH_2…HY体系结构来看,B3LYP/6-31++G(d,p)方法计算所得体系中的CaH_2分子呈线型结构,而B3LYP/6-311++G(3df,2p)方法优化得到了一个非常明显的弯曲结构。基于不同的CaH_2分子结构,两种方法计算得到的CaH_2…HY体系H…H间距离、相互作用能以及分子间电荷转移量等结果非常接近。结果表明CaH_2分子结构的差异性对CaH_2…HY体系双氢键的性质影响微乎其微。通过NBO分析考察了Ca-H和H-Y片段的轨道间相互作用以及不同基组水平下的CaH_2分子电子结构特征的不同。另外,采用分子中的原子(AIM)方法分别对各复合物体系中相关键临界点处的电子密度拓扑性质进行了分析,结果证明了CaH_2…HY体系中H…H相互作用的静电作用本质。(本文来源于《吉林大学》期刊2011-05-01)
双氢键论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
在MP2/6-311++G(2df,pd)//B3LYP/6-31+G(d,p)双理论水平,采用自洽反应场(SCRF)理论的smd模型方法,对标题反应进行了研究。反应通道研究表明:水环境下缬氨酸的旋光异构可以在3个通道a、b和c实现,分别是质子以水分子簇为媒介以氨基氮、羰基氧和羧基为桥梁,从α-碳的一侧迁移到另一侧;水分子辅助羟自由基抽氢致缬氨酸损伤发生在a通道。势能面计算表明:2个和3个水分子簇作氢迁移媒介时,水分子簇对旋光异构反应的氢迁移过程有极好的催化作用,使反应能垒相对裸反应大幅降低,水溶剂效应在a通道有较好的助催化作用,对b和c通道影响不大。水分子辅助羟自由基抽氢致缬氨酸损伤气相反应能垒较低,水溶剂效应对此反应有较大的阻碍作用。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
双氢键论文参考文献
[1].冯璐.BeH2与小分子间双氢键的NPA、AIM分析[J].江西化工.2018
[2].赵宇,汤振宇,吴怡,张育凯,杨晓翠.水环境下具有氨基和羧基间双氢键的缬氨酸旋光异构及羟自由基致损伤的机理[J].中山大学学报(自然科学版).2018
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