1、取代基效應可以影響物質的物理化學、生物化學等性質。連接在苯環(huán)上的取代基會影響親電反應以及親核反應發(fā)生的位置。本論文運用量子化學計算方法研究了取代1-氯蒽醌分子中分子內鹵鍵的電子密度拓撲性質,運用AIM、ELF分析了取代基效應對1-羥基葸醌分子中形成的分子內氫鍵的影響,并且探討了兩個1-氯蒽醌分子從不同方向作用形成二聚物時分子間氫鍵、鹵鍵的性質。
　　在本論文中,所有的幾何構型優(yōu)化、頻率計算都采用Gaussian03量子化學軟件包完

2、成,電子密度拓撲分析使用AIM、AIMALL程序包和我們課題組自行編寫的GTA2010完成,ELF拓撲分析使用TopMod程序包完成,靜電勢分析使用GaussView5.0完成。本論文主要包括以下幾方面的工作:
　　1.運用量子化學密度泛函B3LYP方法,在6-311++G(d,p)基組水平上研究了鄰位和間位取代1-氯蒽醌的分子內鹵鍵。用“電子定域函數(ELF)”方法和“分子中的原子(AIM)”理論對分子內鹵鍵的性質進行了電子密度

3、拓撲分析。對計算得到的密度矩陣進行了σ-π分離,得到了π-鍵的鍵徑和分子圖,分別討論了σ電荷密度和π電荷密度對鹵鍵的影響。結果表明,鍵鞍點和環(huán)鞍點處的電子密度拓撲性質均可作為衡量分子內鹵鍵強度的量度,鍵鞍點和環(huán)鞍點處的電荷密度ρ越大,鍵鞍點與環(huán)鞍點的距離越遠,鹵鍵越強。除σ電荷密度外,π電荷密度對分子內鹵鍵的性質也有明顯影響。
　　2.運用AIM理論和ELF方法分析了不同性質取代基對取代1-羥基蒽醌分子中的分子內氫鍵的影響。結果表

4、明:取代1-羥基葸醌分子的分子內氫鍵鍵長、鍵能以及拓撲性質的變化趨勢是一致的。氫鍵鍵鞍點處電荷密度、能量密度、形成分子內氫鍵的氧原子與氫原子之間的離域指數以及界面積分性質都可以作為衡量分子內氫鍵強弱的指標。電子密度拓撲分析以及自然鍵軌道(NBO)分析一致表明,取代1-羥基蒽醌分子中形成的分子內氫鍵具有部分共價性。
　　3.運用量子化學密度泛函B3LYP方法,在6-311G(d,p)基組水平上對平面內作用的二聚1-氯蒽醌進行構型優(yōu)化

5、,得到了六種穩(wěn)定構型。在MP2/6-311G(d,p)水平的基礎上對構型分子進行了能量計算及BSSE校正。通過分子靜電勢討論了該類分子間弱相互作用的作用本質,用AIM理論對分子間化學鍵的性質進行了電子密度拓撲分析。結果表明:二聚1-氯蒽醌的平行構型一般比T型構型的能量低;1-氯蒽醌二聚體中分子間的相互作用都是具有靜電性質的弱相互作用;電子受體的靜電勢變化總值可作為分子間化學鍵強弱的指標。
　　本論文的創(chuàng)新點:
　　1.運用我