循环 perfluoroalkane 电子亲缘关系的特殊趋势是随着环形大小的增加而增加
Ankan Paul1, Chaitanya S Wannere, Veronica Kasalova
1Center for Computational Chemistry, Department of Chemistry, University of Georgia, Athens, GA 30602-2525, USA.
这项研究计算了循环 perfluoroalkanes及其衍生物的电子亲和力. 具有三级C-F键的循环 perfluoroalkanes 呈现出很大的附加电子亲和力,其值在n=5达到峰值,并在较大的环中下降.
科学领域:
- 计算化学的计算化学
- 量子化学 是一个量子化学.
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 循环 perfluoroalkanes (c-PFAs) 在材料科学中非常重要.
- 了解它们的电子亲和关系对于预测它们在各种应用中的行为至关重要.
- 之前的研究已经探讨了它们的特性,但需要对不同大小的环和功能组修改的电子亲和力进行系统的调查.
研究的目的:
- 计算循环 perfluoroalkanes (c-C(n) F(2n),n=3-7) 和它们的单三甲基衍生物的附加电子亲和度 (AEAs),垂直电子亲和度 (VEAs) 和垂直脱离能量 (VDEs).
- 为了研究环大小和三甲基替代对电子亲缘关系的影响.
- 为了验证,将理论计算与实验数据进行比较.
主要方法:
- 密度函数理论 (DFT) 使用各种纯和混合函数.
- 采用双泽塔极化加极化和扩散函数 (DZP++) 的基本集.
- 结合集群 (CCSD(T)) 和莫勒集扰理论 (MP2) 用于高级计算和零点能量校正.
主要成果:
- 理论上的c-C(4) F(8) 的AEA (0.70 eV) 与实验值 (0.63 eV) 非常接近.
- 对c-C(n) F(2n进行零点校正的AEA从n=3增加到n=5,然后由于有利于非平面环的结构变化,为n=6和n=7减少.
- 与母c-PFAs相比,单三甲基衍生物的AEA显著更大.
结论:
- 这项研究为c-PFAs的电子亲和关系提供了可靠的理论估计.
- 结构偏好显著影响电子亲和力,特别是在较大的环系统中.
- 三甲基替代是一种有效的策略,可以增强c-PFAs的电子亲和力.
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