Исследование межатомных взаимодействий в халькогенидных кластерных комплексах топологическими методами (ELF и AIM) в рамках теории функционала плотности

• Автор: Рыжиков, Максим Раисович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 123 с. : ил.

Оглавление
Введение
Г лава 1. Теоретические подходы к изучению электронного строения кластерных соединении

1.1. Анализ межатомных взаимодействии в кластерных комплексах

1.2. Электронное строение кластерных соединений

1.3. Заключение

Глава 2. Теория функционала плотности для систем с заполненной оболочкой и топологические методы квантовой химии I и

2.1. Теория функционала плотности и ее реализация в программном комплексе

2.1.1. Основные положения теории функционала плотности для систем с

заполненной оболочкой

2.1.2. Особенности реализации метода в программном комплексе .

2.2. Квантовая теория атомов в молекулах I.
2.2.1. Общие положения метода I
2.2.2. Характеристики критических точек в молекулярных комплексах
2.3. Функция локализации элек фонов
2.3.1. Основные положения метода .
2.3.2. Межатомные взаимодействия в кластерных комплексах с точки
зрения метода
2.4. Заключение
Глава 3. Межатомные взаимодействия и их зависимость от природы лигандов в кластерных соединениях элементов , ,
3.1. Треъ ядерные железосодержащие халькогенидные кластеры Тезрз0СО9Г и ,x2339 , , Те
3.2. Трехъядерные рениевые кластеры 34i, 3.i3.i32 i
3.3. Четырехъядерные рениевые кубаноподобные кластеры.
3.4. Шестиядерные кластерные комплексы .6i2, 6,, , и 6386 ,6 , 4.
3.5 Заключение.
Глава 4. и I анализ кагионкатионных и катионанионных взаимодействий в кластерных соединениях рэлементов.
4.1. Структурообразующие кластерные группировки 42 в минерале акташита 634i2.
4.2. Анализ взаимодействий 33 и 2 в кластерных анионах 42 в минерале акташита 63.i2 методом
4.3. Внутримолекулярные взаимодействия и электронное строение молекулярного иона 4 и молекул 46, 46.
4.4. Межмолекулярные взаимодействия тетраэдрических кластеров 64 и 64.
4.5 Заключение
Основные результаты и выводы
Приложение 1
Список сокращений и обозначений.
Список иллюстраций
Список литературы


Апробация работы. Результаты исследований докладывались на международной и всероссийских конференциях Всероссийская научнопрактическая конференция студентов и аспирантов Химия и химическая технология в XXI веке Томск, , Всероссийская научнопрактическая конференция студентов и аспирантов Химия и химическая технология в XXI веке Томск, , i Ii ii v Ii i II Viv, , XX симпозиум Современная химическая физика Туапсе, . Публикации. Результаты работы представлены в 3 статьях, входящих в перечень ВАК, и 5 тезисах докладов на международной и российских конференциях. Связь темы с планами работы института. Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научноисследовательских работ ИНХ СО РАН по теме Кристаллохимия и электронное строение неорганических веществ и при поддержке РФФИ проекты 7,6. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора глава 1. Диссертация изложена на 3 страницах, содержит иллюстраций и таблицы. В первой главе рассмотрены общие представления об электронном строении кластерных соединений, полученные на основании спектроскопических данных и анализа молекулярных орбиталей. Во второй главе рассмотрена теория функционала плотности для систем с заполненной оболочкой, приведено описание тополотческих методов I и и особенное гей их применения к кластерным соединениям. В третьей главе приведено квантовохимическое исследование кластерных комплексов элементов с различным числом ядер. Проведено сравнение расчетных и литературных данных для исследованных систем. Предложено описание межатомных взаимодействий на основании полученных данных. В четвертой главе приведено исследование четырехъядерных кластеров не переходного элемента мышьяка. Дано описание межатомных взаимодействий. Глава 1. До х годов в химии переходных элементов господствовало представление о том, что координационные соединения таких элементов не могут иметь связей металлметалл, а содержат один атом переходного элемента, окруженный различными лигандами. И хотя соединения, являющиеся на самом деле двух, грех, четырех и шестиядериыми металлокластерами I и др. Только начиная с х годов исследователи сосредоточили свое внимание на многоядерных координационных соединениях. Так в г. А, что значительно меньше расстояния в металле. Авторами делается предположение об образовании в комплексе связи , что может объяснять диамагнетизм соединения. В дальнейшем эта структура была уточнена 4. ЯегС2. В том же году опубликована статья 5 об обнаружении группировки КезС 3 в которой атомы соединены в треугольник двойными связями. Затем появляется работа 6, обсуждающая роль сильной связи металлметалл и вводящая понятие для нового класса соединений кластерные соединения атомов металла. На основании анализа молекулярных орбиталей МО было показано, что в соединении ЯезСЬг3 имеется шесть заполненных связывающих МО, расположенных вдоль трех сторон правильного треугольника, что эквивалентно трем двойным связям. ЯеКе представляет собой характерный структурный фрагмент многих соединений КеШ. В г. МобСЬ СЗе, Те. Позднее на их основе были синтезированы тройные соединения типа ММо,С8. Шевреля 9, которые приобрели широкую известность изза их уникальных характеристик сверхпроводимости, в частности, температура перехода в сверхпроводящее состояние К. Т. Перспектива использования таких сверхпроводников на практике привела к возникновению острой необходимости изучать электронное строение кластерных соединений е целыо получения новых знаний о межатомных взаимодействиях. Способность атомов металла к образованию связей ММ, различающихся по кратности, прочности и длине, надежно установлена в ряде теоретических и структурных исследований. Часто об образовании связей ММ судят по межатомному расстоянию между ними. Однако у переходных элементов химическая связь имеет ряд особенностей в огличие от других связей, типичных в координационной и металлорган и ческой химии. Одна из основных особенностей связи ММ ее относительная слабость и вытекающая из этого легкость изменения длины.