高等学校化学学报 ›› 2010, Vol. 31 ›› Issue (4): 772.

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[MAl5]+(M=Si,Ge,Sn,Pb)体系结构和稳定性的理论研究

贺海鹏, 崔中华, 丁益宏   

  1. 吉林大学理论化学研究所, 理论化学计算国家重点实验室, 长春 130023
  • 收稿日期:2009-07-20 出版日期:2010-04-10 发布日期:2010-04-10
  • 通讯作者: 丁益宏, 男, 博士, 教授, 博士生导师, 主要从事量子化学理论研究. E-mail: yhdd@mail.jlu.edu.cn
  • 基金资助:

    国家自然科学基金(批准号: 20103003, 20573046, 20773054)和吉林省杰出青年基金(批准号: 20050103)、新世纪优秀人才支持计划(NCET)和教育部博士点基金(批准号: 20070183028)资助项目.

Theoretical Studies on the Structures and Stabilities of [MAl5]+(M=Si,Ge,Sn,Pb)

HE Hai-Peng, CUI Zhong-Hua, DING Yi-Hong*   

  1. State Key Laboratory of Theoretical and Computational Chemistry, Institute of Theoretical Chemistry, Jilin University, Changchun 130023, China
  • Received:2009-07-20 Online:2010-04-10 Published:2010-04-10
  • Contact: DING Yi-Hong. E-mail: yhdd@mail.jlu.edu.cn
  • Supported by:

    国家自然科学基金(批准号: 20103003, 20573046, 20773054)和吉林省杰出青年基金(批准号: 20050103)、新世纪优秀人才支持计划(NCET)和教育部博士点基金(批准号: 20070183028)资助项目.

摘要:

利用B3LYP和CCSD(T)(单点)方法, 研究了含Si, Ge, Sn, Pb的六原子体系[MAl5]+中各个异构体的结构及稳定性. 研究结果表明, 尽管与[CAl5]+一样也具有18个价电子, 但[MAl5]+(M=Si, Ge, Sn, Pb)体系并不存在具有平面五配位结构的异构体, 其能量的全局极小点为具有Cs对称性的蝶形异构体Int1, 这是由于中心原子M(Si, Ge, Sn, Pb)较大的体积显著破坏了[MAl5]+中平面五配位结构的稳定性所致.

关键词: [MAl5]+(M=Si, Ge, Sn, Pd); 平面五配位; 异构体; 热力学稳定性

Abstract:

By means of the B3LYP and CCSD(T)(single-point) methods, we investigated the isomeric structures and thermodynamic stabilities of four hexa-atomic systems [MAl5]+(M=Si,Ge,Sn,Pb). The results show that although bearing the same 18-valence electrons as [CAl5]+, all the [MAl5]+(M=Si, Ge, Sn, Pb) systems do not have a planar pentacoordinate M isomer. Instead, the global structure is a Cs-symmetrized butterfly isomer Int1. This can be rationalized that the bulkier central atom M(Si, Ge, Sn, Pb) than C has significantly destructed the stability of the planar pentacoordinate structure of [MAl5]+.

Key words: [MAl5]+(M=Si, Ge, Sn, Pd); Planar pentacoordinate; Isomer; Thermodynamic stability

TrendMD: