烷烃客体分子-OpenRepositoryofNationalNaturalScience.PDFVIP

物理化学学报(Wuli Huaxue Xuebao) August Acta Phys. -Chim. Sin. 2014, 30 (8), 1437-1446 1437 [Article] doi: 10.3866/PKU.WHXB201405292 12 2 12 4 烷烃客体分子(C H , n≤6, m≤14)在5 6 和5 6 水笼中的稳定性与 n m 拉曼光谱的密度泛函理论计算 曹潇潇1 苏 艳1,* 赵纪军1 刘昌岭2,3 周潘旺4 1 2 ( 大连理工大学, 三束材料改性教育部重点实验室, 辽宁大连116024; 国土资源部海洋油气资源与环境地质重点实验室, 山东青岛266071; 3 青岛海洋地质研究所, 山东青岛266071; 4 中国科学院大连化学物理研究所, 分子反应 动力学国家重点实验室, 辽宁大连116024) 摘要: 可燃冰矿藏中气体成分非常复杂, 通过谱学分析对水合物样品成分进行指认具有重要意义.基于B97- 12 2 12 4 D/6-311++G(2d, 2p)的密度泛函理论(DFT)计算, 我们系统地探索了构成水合物的两种标准水笼(5 6 和5 6 ) 包络十八种不同烷烃客体分子的稳定性. 从计算结果可以看出, 除了3- 甲基戊烷和2,3-二甲基丁烷两个烷烃客 12 2 12 2 体分子, 其它16个烷烃客体分子都可以被容纳在5 6 笼中; 但是与5 6 笼不同, 十八种烷烃客体分子都可以被 12 4 12 2 12 4 容纳在尺寸较大的5 6 笼中. 同时, 我们也模拟了五种直链烷烃和四种环状烷烃在5 6 和5 6 笼中相应的谱 学特征, 从拉曼谱图上可以看出, 随着碳原子数量的增多, 直链烷烃客体分子C―H 键伸缩振动区的多数拉曼 谱带向高波数移动, 而环状烷烃客体分子C―H 键伸缩振动区的拉曼谱带则向低波数移动. 这些结果为实验上 通过拉曼谱测量指认水合物矿藏的成分提供理论参考. 关键词: 密度泛函理论计算;