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第24 卷第6 期 分 子 科 学 学 报 Vol. 24 No. 6 2008 年12 月 JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCE December 2008 [ ] 1000-9035(2008) 06-0403-08 刘朋军 , 张连华, 杜奇石, 韦吉崇, 刘艳玲 ( 海南师范大学化学与化工学院, 海南 海口 571158) [ ] 用Hartree-Fock SCF 和密度泛函( BLYP, B3LYP, MPW1PW91) 方法对以结构- Ñ为单 元的甲 水合物进行了分子间势能的理论研究. 该结构单元为正十二面体, 其中包括20 个水 2 分子, 甲 分子在其中心. 采用从头算HF/ 6-31G( d, p ) 对甲 分子进行几何优化, 采用ST 模 型对水分子作几何优化. 水-水间氢键势能Ehb( l) 和水- 甲 间范德华势能Evdw( l) 作为边长 l 的函数进行计算, 计算时固定水和甲 分子的几何形状. 所有计算中均使用6-31G( d , p ) 基组. 基组重叠误差( BSSE) 经校正其上限和下限为水-水氢键能加以确定. 由B3LYP 经基组重叠误 差( BSSE) 校正得到的O ) O 距离为R O ) O= 0. 280 nm, C ) O 距离R C) O= 0. 392 nm, 比其他方法 更接近实验值的0. 282 和01395 nm. 结果表明, 在天然气水合物结构- Ñ中水-水分子对的氢键 能( 30~ 36 kJ/ mol) 大于水的二聚体( H O) 氢键能( - 22. 6 ? 2. 9) kJ/ mol, 亦大于六角形冰的 2 2 ( - 21. 7 ? 0. 5) kJ/mol, 十二面体结构为 一稳定单元. 以上分子间相互作用势能的结果为得出 Lennard-Jones 和Kihara 势能参数提供了坚实的基础, 此参数对分子动力学模拟天然气水合物 是非常有用的. [ ] 甲 气体水合物; 势能函数; 基组重叠误差; DFT [ ] O 641 [ ] 150#30 [ ] A ( ) , , ( ) [ 1] [2] . ( 20 ) , . [3-4] . , ( ) [5] , 3 , - Ñ, - Ò-H. 20 1 - Ñ, 1 - Ñ, 1( A) 20 , ( B) ( A) . , van der Waals platteeuw , Lennard-Jones Devonshire ( LJD) [6-7] , Lennard-Jones Kihara [7-9] , . . , . ( : 2008-08-20 : (HJKJ200737) ; . : ( 1954-) , , , , . E-mail: liupj12@ 126. com 404 分 子 科 学 学 报 第24 卷 ) ( 6-3111G(4d 3f
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