2,3,5-三氯-1,4-苯醌電子結構及其電子親和勢的理論研究

摘要：1，4-苯醌是一種有機化合物，分子式為C₆H₄O₂。純的對苯醌為亮黃色晶體，帶有與氯氣相似的刺激性氣味;不純的樣品常常由于醌氫醌的存在而顏色黯淡。對苯醌含有非芳香性的六元環(huán)，它是氫醌的氧化產物。

2，3，5-三氯-1，4-苯醌電子結構及其電子親和勢的基本內容

1.計算方法

用密度泛函理論（DFT）中的B3LYP方法，結合6-311++G**基組，優(yōu)化了標題分子及其陰離子結構。在此基礎上，對全優(yōu)化結構進行了振動頻率分析、結構分析和能量分析。計算過程中所有收斂精度均取程序內定值。

2.結構參數和優(yōu)化構型

首先，應用GaussView構建了2，3，5-三氯-1，4-苯醌分子的構型，并應用Gaussian程序，采用帶有適當極化函數和擴散函數的基組進行優(yōu)化，得到如圖2和3所示的平衡結構，并將優(yōu)化的單體的部分幾何參數列于表中：

優(yōu)化的2，3-二氯-1，4-苯醌單體結構。

優(yōu)化的得電子后的2，3-二氯-1，4苯醌單體結構。

由以上數據可知，得電子前2，3，5-三氯-1，4-苯醌的鍵長是對稱相等的，并且1，4-苯醌分子在同一平面上。Cl-C2之間的鍵長由1.502"?變?yōu)?1.461?，鍵長變小，C3-C4之間的鍵長由1.502"?變?yōu)?.466?，鍵長變長。鍵角A（C1-C2-C3）由120.9°變?yōu)?22.2°，A（C3-C4-O8）由121.8°變?yōu)?23.2°。由這些數據可知，電子的引入對標題分子的構型產生了一定影響。

3.電子親和勢

電子親和勢是分子得到一個電子變化成離子時的焓變值，其大小定義為中性分子與陰離子之間的焓變。如果為正值，表明獲得電子后陰離子較中性分子穩(wěn)定，即陰離子相對于電子的解離是穩(wěn)定的。反之，說明中性分子獲得電子后是不穩(wěn)定的。

三.小結：近年來，密度泛函方法由于計算量適中、計算精度較高，已成為計算化學領域中最重要的理論方法之一。相比于傳統的電子結構理論，密度泛函理論的主要目標就是用電子密度取代波函數做為研究的基本量。