论文摘要
本文利用量子化学的计算方法，从动态和静态两个方面对富勒烯C60与甲基叠氮化合物CH3N3双加成反应的反应机理与产物的结构、性质进行了理论研究。 首先采用半经验的AM1算法未加任何对称性限制，优化了富勒烯C60与甲基叠氮化合物CH3N3的单加成反应的产物亚氨基富勒烯C60NCH3的三个可能异构体：5／6-6-open、5／6-6-open和6／6-close几何构型。然后采用密度范函的B3LYP／6-31G**木方法进行了单点能校正，并对其结构和能量进行了讨论。 在对富勒烯C60与甲基叠氮化合物CH3N3的双加成反应的研究中，依据亲核加成反应中反应物电荷分布（B3LYP／6-31G**／／AM1）的特点，确定了C60NCH3中五个可能的进攻位置，并分别研究了其反应机理。通过计算发现，这五个反应途径的机理非常相似，在每个反应过程中，均得到包括过渡态TS1、中间体IM1、过渡态TS2、中间体IM2、过渡态TS3、产物等七个驻点。 反应均可以分成两个阶段：第一个阶段是CH3N3对离C60NCH3上N原子最近的6／6双键加成，发生1，3-偶极环加成反应。该反应通过一个过渡态TS1，得到一个含有五元件结构的中间体IM1。随后，在第二阶段中，
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第一章 绪论1.1 富勒烯的发现1.2 富勒烯的结构和性质1.3 富勒烯的化学修饰60亚氨基富勒烯的结构'>1.3.1 C60亚氨基富勒烯的结构60亚氨基富勒烯的合成'>1.3.2 C60亚氨基富勒烯的合成60亚氨基富勒烯的理论研究'>1.3.3 C60亚氨基富勒烯的理论研究1.4 论文研究的内容及研究方案1.4.1 本课题的主要研究内容1.4.2 研究方案第二章 理论基础2.1 半经验AMI算法2.1.1 闭壳层体系的HFR方程2.1.2 开壳层体系的HFR方程2.1.3 半经验分子轨道法AMI简介2.2 密度泛函理论2.2.1 Thoms-Fermi模型2.2.2 Hohenberg-Kohn定理2.2.3 局域密度近似2.2.4 HF／DFT杂化交换相关泛函2.3 内禀反应坐标理论60NCH3的三个异构体：5／6-6-open、5／6-5-open及6／6-close'>第三章 底物C60NCH3的三个异构体：5／6-6-open、5／6-5-open及6／6-close3.1 前言3.2 研究方法3.3 三个异构体的几何构型3.4 三种异构体的能量3.5 本章小结3N3与C60亚氨基衍生物C60NCH3加成反应机理的研究（Ⅰ）'>第四章 甲基叠氮化合物CH3N3与C60亚氨基衍生物C60NCH3加成反应机理的研究（Ⅰ）4.1 前言4.2 研究方法4.3 反应物的性质4.3.1 反应物的几何构型4.3.2 反应物的电荷分布4.4 几种可能反应模式4.5 反应过程3N3与C60NCH3的1,3-DC反应'>4.5.1 甲基叠氮化合物CH3N3与C60NCH3的1,3-DC反应3N3与C60NCH3反应的N2脱去过程'>4.5.2 CH3N3与C60NCH3反应的N2脱去过程4.6 本章小结3N3与C60亚氨基衍生物C60NCH3的加成反应机理的理论研究（Ⅱ）'>第五章 甲基叠氮化合物CH3N3与C60亚氨基衍生物C60NCH3的加成反应机理的理论研究（Ⅱ）5.1 研究方法5.2 研究体系5.3 反应过程3N3与C60NCH3的1,3-DC过程'>5.3.1 甲基叠氮化合物CH3N3与C60NCH3的1,3-DC过程3N3与C60NCH3的N2脱去过程'>5.3.2 CH3N3与C60NCH3的N2脱去过程5.4 反应的能量结果5.4.1 1,3-DC反应的能量结果2脱去反应的能量结果'>5.4.2 N2脱去反应的能量结果5.4.3 四个反应过程的势能剖面图5.5 结论60与以CH3N3双加成产物三种异构体的讨论'>第六章 C60与以CH3N3双加成产物三种异构体的讨论6.1 计算方法6.2 三个异构体的几何构型6.3 三种异构体的能量6.4 反应产物的谱图分析6.5 本章小结第七章 苯酚羟基化制备苯二酚反应机理的理论研究7.1 前言7.2 计算方法7.3 计算结果和讨论7.3.1 反应模型7.3.2 沿反应途径体系的动态学性质7.3.3 IRC途径上各驻点电荷密度的拓扑分析7.3.4 各驻点的能量7.4 本章小结第八章 总结论参考文献发表的学术论文致谢作者和导师简介北京化工大学博士研究生学位论文答辩委员会决议书
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标签：叠氮化合物论文; 亚氨基富勒烯论文; 双加成反应论文; 反应机理论文; 分析论文; 理论研究论文;
富勒烯C60与甲基叠氮化合物CH3N3双加成反应的理论研究
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