四川师范大学学报(自然科学版)Journal SichuanNormal University(Natural Science) Sept., 2001 No.5 收稿日期:2001-04-10 基金项目:四川省教委重点科研基金资助项目 作者简介:李来才(1966), 副教授NH (1.四川师范大学化学与生命科学学院, 四川 成都610066; 2.乐山师范学院 化学系, 四川 乐山614004) 摘要:用量子化学密度泛函理论方法研究了 NH3(H2O)体系中氢键特征, 计算了不同基组条件下 NH3(H2O)体系中氢键的键长, 同时在Gaussian3(G3)水平上计算了NH3(H2O)体系中氢键的键能和成键特 得到NH3(H2O)体系中生成氢键有两种构象.关键词:氢键;键能;构象 中图分类号:O641 .12 文献标识码:A 文章编号:10018395(2001)05048203 氢键是通过氢原子和一个电负性很强的原子 之间的结合形成的, 它的基本形式是X—H .关于氢键的形成发展较快,它的研究范围也从刚开始的单纯原子之间作用, 随着氢键的研究的深入,人们越来越发现作为分子 之间的弱键———氢键不论在化学反应体系中还是 在人体的生理过程都有极其重要的作用, 人体内大 量的水分与人体组成细胞分子之间的联系, 决定着 人体的生理机能, 这些都是与分子之间和分子内氢 键有一定的关系.所以研究分子之间的氢键及其成 键特征有着极其重要的意义.最近关于氢键特征的 研究内涵不断扩大, —π电子对之形成氢键的特征与传统的研究结果有很大的不 在这些研究体系内,研究人员发现了C 原子之间的振动波长是蓝移现象 10].本文用目前量子 化学中最精确的G3 方法研究NH3(H2O)体系的氢 键形成情况, 以求从理论上揭示其微观特征. 计算方法用量子化学的密度泛涵理论B3LYP 方法和从 头计算方法中的G3 方法研究了NH3(H2O)体系之 间的氢键, 计算了氢键的键长和键能以及形成过程 中电子分布情况, 通过振动分析确定形成的氢键体 系是否稳态, 利用氢键键能 =E(H3N—HOH)-E(NH3)-E(H2O), 计算所形成的氢键的键能. 2 结果与讨论 用密度泛涵理论(DFT), 431G*、631G **基组水平上优化了NH3和H2O 体系所能形成的两种构象的氢键化合物, 为了精确 的