1、HArF是一種含有惰性氣體原子的分子,它呈線型結構,同時含有共價鍵和離子鍵。近年來,含有惰性氣體原子的分子參與的分子間相互作用的理論和實驗研究是分子間相互作用研究的熱點。本論文主要用理論計算方法研究了HArF參與的分子間相互作用,探討分子間相互作用對HArF分子伸縮振動頻率的影響,并拓展了其參與的分子間相互作用類型。主要內容包括:
　　1:用從頭算方法研究了C6H6與HArF、HKrF及HXeF形成的復合物。計算結果顯示C6H6-

2、HArF復合物有不同的構型,其中含有π氫鍵的構型比含有C-H…F氫鍵的構型穩(wěn)定。有趣的是,Ar-H伸縮振動在較穩(wěn)定復合物中出現(xiàn)紅移,而在較不穩(wěn)定構型中出現(xiàn)藍移。同時還研究了惰性氣體原子序數(shù)對Ng-H…π和C-H…F氫鍵的影響。結果表明Ng-H…π和C-H…F氫鍵的強度都隨Ng原子序數(shù)的增加而變弱。用自然鍵軌道分析方法解釋了相互作用的類型、H-Ng伸縮振動的頻率位移以及Ng原子序數(shù)對Ng-H…π和C-H…F氫鍵強度的影響。
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3、在MP2/aug-cc-pVQZ水平上,用量子化學計算方法證實和表征了在HArF和BeH2之間一種新的相互作用機制。它們之間除了形成二氫鍵,BeH2中帶正電Be原子和HArF中帶負電F原子間還可以通過鈹鍵而作用。鈹鍵(61.3kcal/mol)比二氫鍵(5.9kcal/mol)更強。在二氫鍵中締合的H-Ar鍵伸縮振動發(fā)生紅移,而在鈹鍵中未締合的H-Ar鍵伸縮振動有較大藍移。未締合H-Ar伸縮振動的藍移受計算方法影響很大。在CCSD(T)

4、/6-311++G(3df,2p)水平下,藍移了712cm-1,這是目前所有弱結合復合物中發(fā)現(xiàn)的最大藍移。取代基對鈹鍵的影響小于對氫鍵的影響。Kr原子使鈹鍵變弱,藍移變小。用自然鍵軌道(NBO)、分子中的原子(AIM)和能量分解分析了鈹鍵的類型和性質。
　　3:用從頭算方法(MP2/aug-cc-pVDZ、MP2/aug-cc-pVTZ和CCSD(T)/aug-cc-pVTZ)對HArF和XH2P(X=F、Cl和Br)形成的復合物

5、進行理論計算。我們發(fā)現(xiàn)了三類最優(yōu)構型:氫鍵復合物(I)、磷鍵復合物(II)及鹵鍵復合物(III)。磷鍵復合物最穩(wěn)定,其次是氫鍵復合物,鹵鍵復合物最不穩(wěn)定。FH2P-HArF-I復合物中Ar-H鍵增強,發(fā)生藍移;但它在ClH2P-HArF-I和BrH2P-HArF-I復合物中變弱,并發(fā)生紅移。在鹵鍵和磷鍵復合物中,未締合的Ar-H鍵伸縮振動發(fā)生藍移。我們還用靜電勢和對稱性匹配微擾理論(SAPT)方法研究了這些復合物的形成和本質。
　

6、　4:在QCISD/6-311++G(2d,2p)水平上用量子化學計算方法研究了CH3Li-FArH-X(X=H2、OC、N2、P2、CO2、CO、BeH2)三聚體。結果表明,鋰鍵對氫鍵的強度和性質有明顯影響。因為鋰鍵存在,氫鍵作用能增加了160-340％。在FArH-X(X=H2、OC、N2、CO2、CO)二聚體中,Ar-H伸縮振動發(fā)生藍移,但是在FArH-X(X=P2、BeH2)二聚體中發(fā)生紅移。在相應三聚體中紅移增加,而藍移的變化