辛基二茂鐵分子結(jié)構(gòu)特性的量子化學(xué)計(jì)算

郭志賢，馬曉燕，王靈俠，孫　坤，高　燕，陳智群

(1.西北工業(yè)大學(xué) 理學(xué)院，陜西省高分子科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安　710072；2.西安近代化學(xué)研究所，西安　710065)

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辛基二茂鐵分子結(jié)構(gòu)特性的量子化學(xué)計(jì)算

郭志賢1，馬曉燕1，王靈俠1，孫坤1，高燕1，陳智群2

(1.西北工業(yè)大學(xué) 理學(xué)院，陜西省高分子科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安710072；2.西安近代化學(xué)研究所，西安710065)

辛基二茂鐵按照取代辛烷異構(gòu)可分為(1-辛基)-二茂鐵、(2-辛基)-二茂鐵、(3-辛基)-二茂鐵和(4-辛基)-二茂鐵。由于目前缺乏高純度的各種辛基二茂鐵，所以也缺乏相關(guān)物理性能數(shù)據(jù)。通過量子化學(xué)密度泛函B3LYP的方法，對4種辛基二茂鐵異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行理論計(jì)算。結(jié)果表明，氣相辛基二茂鐵的穩(wěn)定構(gòu)象中，二茂鐵基團(tuán)構(gòu)象是重疊式，屬于D5h點(diǎn)群，F(xiàn)e可視為含有一定正電荷的離子；偶極矩分析結(jié)果表示，分子極性大小順序?yàn)?4-辛基)-二茂鐵>(3-辛基)-二茂鐵>(2-辛基)-二茂鐵>(1-辛基)二茂鐵。用GIAO方法模擬出4種辛基二茂鐵的核磁共振碳譜、氫譜，分析了辛基二茂鐵中碳原子、氫原子的化學(xué)環(huán)境，為辛基二茂鐵同分異構(gòu)體的研究工作提供參考。

量子化學(xué)；密度泛函；B3LYP；固體推進(jìn)劑；辛基二茂鐵

0　引言

辛基二茂鐵是典型的二茂鐵烷基鏈一元取代衍生物，二茂鐵衍生物廣泛用于燃料油節(jié)油消煙劑、燃?xì)庵即呋瘎⒐腆w火箭推進(jìn)劑等領(lǐng)域。辛基二茂鐵按照辛基取代基在茂環(huán)上的異構(gòu)情況可分為正辛基二茂鐵、(2-辛基)-二茂鐵、(3-辛基)-二茂鐵和(4-辛基)-二茂鐵。工業(yè)品正辛基二茂鐵純度達(dá)90%以上，可作為丁羥復(fù)合固體推進(jìn)劑的燃速催化劑[1-3]，燃速催化效率高，制藥工藝性能好，在航天領(lǐng)域廣泛使用。而(2……