禁闭是否迫使两个不情愿的伙伴结合？：He2@BmNm (m=12, 16) 的案例研究
原子与分子团簇
2014-01-10 v1
摘要
通过密度泛函研究和从头算模拟评估了 Ngn@B12N12 和 Ngn@B16N16 体系的稳定性。虽然发现它们相对于单个 Ng 原子和母体笼的解离在热力学上是不稳定的，但从头算模拟表明，除了 Ne2@B12N12 外，它们在模拟时间 (500 fs) 内都能保持结构完整，具有动力学稳定性。随着模拟的进行，Ne2@B12N12 笼发生解离，Ne 原子分离。He-He 单元在 B12N12 和 B16N16 笼的空腔内经历平移、旋转和振动。电子密度分析 (Atoms-in-Molecule, AIM) 表明，He2@B12N12 中的 He-He 键 (Wc 型) 具有一定程度的共价特征。对于 He2@B16N16，He-He 相互作用主要是非共价类型 (Wn)。在许多情况下，特别是对于较重的 Ng 原子，发现 Ng-N/B 键属于共价类型或至少具有一定程度的共价特征。但 Wiberg 键级显示 He-He 键的键级为零，而 Ng-N/B 键的键级非常低。能量分解分析 (EDA) 进一步揭示了 Ng 原子与笼之间的成键情况。电荷分布、半径、硬度、亲电性和极化率的变化表明，它们具有不同于其母体部分的性质和反应性。He2@B12N12 和 He2@B16N16 中 He2 单元的 HOMO 能量显著高于自由 He 原子。其动力学稳定性和不同的计算性质表明，根据 IUPAC 定义，He-He 相互作用和 Ng-N/B 相互作用可被视为化学键。
引用
@article{arxiv.1401.1900,
title = {Does Confinement Force Marriage between Two Unwilling Partners?: A Case Study of He2@BmNm (m=12, 16)},
author = {Munmun Khatua and Sudip Pan and Pratim K. Chattaraj},
journal= {arXiv preprint arXiv:1401.1900},
year = {2014}
}