取代基效应调控硼碳三键性质的理论研究：ELF、AIM与NBO分析

本文通过密度泛函理论（DFT）结合电子定域函数（ELF）、分子中的原子（AIM）和自然键轨道（NBO）分析，系统研究了不同电子环境下B≡C三键的稳定性与键合特性。研究表明，碳端CH3取代和两端NH2取代能有效稳定真正的B≡C三键，该键合本质上是极性且以碳为中心的。该工作为理解主族元素多重键的电子结构提供了重要理论见解。

　　

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Computational methodology

所有量子化学计算均使用Gaussian 09程序包完成。几何结构优化在密度泛函理论（DFT）水平下进行，使用了M06-2×泛函和aug-cc-pVTZ基组。选择该理论水平是因为其在准确描述硼碳及其他含硼杂原子多重键方面已被证明具有可靠性，正如先前研究所报道的那样。

Results and discussion

为了全面理解所研究系列分子（优化几何结构参见Fig. S1）中BC多重键在不同取代基下的键合性质，我们结合了实空间分析和轨道分析。通过检查η = 0.80处的ELF等值面图，可视化了BC核心周围的电子定域情况。本研究考虑的许多分子...

Conclusions

通过对存在不同取代基的BC三键进行ELF拓扑、AIM指数和NBO分析研究，可以得出以下主要结论：

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  氢原子位于BC核心的碳端可以稳定B≡C三键，且硼和碳原子的所有电子都参与成键；而氢原子位于硼端则不能提供稳定性——在这种情况下硼不积极参与成键。BC核心两端的氢原子也无法增强...