振动频率与芳香分子稳定性的判定

作     者：张贻亮 张钢 Zhang Yiliang;Zhang Gang

作者机构：吉林大学化学学院长春1300121 吉林大学理论化学研究所长春130023 

出 版 物：《有机化学》 (Chinese Journal of Organic Chemistry)

年 卷 期：2014年第34卷第1期

页      面：178-189页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070303[理学-有机化学] 0703[理学-化学] 

主　　题：计算化学 从头计算 密度泛函理论(DFT) 取代芳烃 杂环芳香化合物 虚频 稳定性 可靠性 

摘      要：通过使用7个从头计算方法、7个密度泛函理论(DFT)方法和20个常用基组对66个苯、萘、蒽、联二亚苯、苊及其衍生物计算振动频率后发现只有10个分子完全不出现虚频,而且共有1365个方法/基组出现虚频;其中7个DFT方法,HF方法和MP2方法所出现的虚频数占各自总的计算方法/基组数的比例分别为7.01%,7.34%和36.38%.除mPW2PLYPD以外的所有方法计算含甲基或铵基的16个分子的结果都非常不可靠,但DFT和HF方法对除此类分子以外的其它芳香分子从计算所出现虚频的比例可以被忽略的角度来看都显得相当可靠.当45个杂环芳香化合物及其衍生物被类似地计算时,DFT方法,HF方法和MP2方法所出现的虚频比例分别为2.11%,2.78%和27.44%.不但用苯的实验结构进行计算不能消除虚频,而且用苯和甲苯的平面或非平面优化结构计算也都不能消除虚频;同时用一百多个方法和一百多个基组计算苯和甲苯时,出现的虚频比例更高达18.18%.这些均说明从头计算方法和DFT方法计算频率有不可靠或不适用的地方,并且那种认为苯和其它芳烃为非平面结构的观点至少不能说是完全正确的.