化學(xué)鍵新的概念

化學(xué)鍵新的概念第一頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期日化學(xué)鍵概念的發(fā)展過程bondingbond化學(xué)鍵的雛形親和力學(xué)說原子價(jià)學(xué)說1857年凱庫勒（FriedrichA·Kekule

）提出了明確的原子價(jià)的概念，提出一種元素的原子價(jià)是固定的，只有一種。隨后德國人

邁爾(J.L.Meyer)提出以“原子價(jià)”這一術(shù)語代替“原子數(shù)”和“原子親和力單位”。于是原子價(jià)學(xué)說至此便定型了第二頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期日化學(xué)鍵的電子理論玻爾(N.H.D.Bohr)

20世紀(jì)初索末菲（A.W.Sommerfeld

)價(jià)鍵理論海特勒(H.Heitler)

倫敦（F.W.London)在量子力學(xué)建立以后（1）假如原子A和原子B各有一個(gè)未成對的電子，且自旋相反，則可互相配對偶合構(gòu)成化學(xué)鍵。如Li2（單鍵），N2（三鍵），HCl（單鍵）。（2）如果原子A有兩個(gè)未成對原子，原子B只有一個(gè)，那么A就能和兩個(gè)B原子化合成AB2分子，例如H2O。（3）一個(gè)電子與另一個(gè)電子配對以后，就不能再與第三個(gè)電子配對，所以不能構(gòu)成H3。鮑林（L.C.Pauling）第三頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期日分子軌道理論洪特（F.Hund）密立肯（R.S.Mulliken）（1）分子中每個(gè)電子狀態(tài)可用分子軌道函數(shù)描述。分子中每個(gè)電子都處于某一特定的分子軌道上，函數(shù)的平方電子在空間分布的幾率密度。（2）分子軌道可近似地用能量相近的原子軌道組合得到，這些原子軌道通過線性組合構(gòu)成分子軌道時(shí)能量低于原子軌道的為成鍵軌道，高于原子軌道的稱為反鍵軌道。（3）分子中的電子就象在原子軌道中一樣，根據(jù)鮑利不相容原理，能量最低原理和洪特規(guī)律填充到各分子軌道中。第四頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期日R.F.W.Bader

“Atomsinmolecules:Aquantumtheory”.

OxfordUniversityPress,Oxford,U.K.,1990.A.D.BeckeandK.E.Edgecombe

“Asimplemeasureofelectronlocalizationinatomicandmolecularsystems”

1990J.Melin,P.Fuentealba,Int.J.QuantumChem.92(2003)J.C.Santos,etl，J.Chem.Phys.120(2004)

化學(xué)鍵的新概念第五頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期日第六頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期日一、基本概念1、電子密度分布函數(shù)electrondensitydistributionfunction第七頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期日氫原子的電子云（中學(xué)教材）原子隧道顯微鏡晶體X衍射實(shí)驗(yàn)獲得的電子密度等值線圖第八頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期日第九頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期日第十頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期日2、梯度徑和鍵徑第十一頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期日BF3

Electrondensity

ρ(r)

Grad.vect.field

ρ(r)

ρ(r)

n(r)

ρ(r)第十二頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期日3、關(guān)鍵點(diǎn)Thecriticalpoint

TheHessianMatrixoftheCriticalpoint

第十三頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期日鍵鞍點(diǎn)的特性2ρ(r)attheBCP第十四頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期日bcpIonicbonding:Covalentbonding:第十五頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期日鍵的橢圓度鍵的彎曲度第十六頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期日環(huán)鞍點(diǎn)（rcp)籠鞍點(diǎn)(ccp)第十七頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期日4.零流面GradientPathandGradientfield第十八頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期日C|Hinteratomicsurface(zero-fluxsurface第十九頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期日ADDITIVITY第二十頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期日BondcriticalpointisodensityenvelopeBF32.600.862ρ(r)bcp=+1.37au第二十一頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期日5、電子定域函數(shù)（ELF）第二十二頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期日90年代初，曾用來確定原子殼層，沒有成功（1）ELF和原子殼層結(jié)構(gòu)第二十三頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期日第二十四頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期日（2）共價(jià)鍵和離子鍵第二十五頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期日（3）單鍵、多重鍵第二十六頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期日（4）氫鍵第二十七頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期日第二十八頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期日（5）孤對電子水分子孤對電子伸展方位第二十九頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期日（6）反應(yīng)過程第三十頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期日第三十一頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期日計(jì)算量子化學(xué)研究室量子拓?fù)浞治隼碚摲椒ǖ难芯客卣?4年以來，先后在國際、國內(nèi)重要理論化學(xué)刊物發(fā)表有關(guān)研究論文近百篇，在國際上取得了一定的影響，先后得到多項(xiàng)國家、省自然科學(xué)基金資助。第三十二頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期日1992年Bader教授（加拿大皇家學(xué)會會員、量子拓?fù)淅碚搫?chuàng)始人）到我計(jì)算量子化研究室訪問第三十三頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期日

1994年Czimidia教授（WATOC主席、THEOCHEM主編）與我研究室進(jìn)行學(xué)術(shù)交流第三十四頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期日我們在電子密度拓?fù)淅碚摲椒ǖ耐卣?。91年推出自行研制電子密度拓?fù)涑绦騁TA-91,同年被美國QCPE收錄（編號：QCPE-661)。

“這是我中心收錄的第一個(gè)來自中華人民共和國作者編制量子化學(xué)程序。”2。90年代初提出“半經(jīng)驗(yàn)量子化學(xué)計(jì)算的電子密度拓?fù)浞治龇椒ā保▏易匀豢茖W(xué)基金資助課題）第三十五頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期日3。“電子密度差拓?fù)浞治觥钡奈锢砟Ｐ蚑opologyofdensitydifferenceandforceanalysisI.Homopolarbondformation

TheoreticaChimicaActaVol.93p67(1995)DDMFDDSTDDSVDD….第三十六頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期日4.化學(xué)反應(yīng)(IRC)過程中化學(xué)鍵的變化TopologicalStudiesonIRCPathsofX+H2-->XH+HReactions

J.Comput.Chem.Vol.18No.9p1167(1997)

AbinitiostudiesonthedynamicalpropertiesofthereactionNH+H-->N+H2

J.Phys.Chem.A,Vol.101,No.24,4432(1997)

StudiesonreactionsINCX→IXCN(X=O,S,Se)Inorg.Chem.,43(17),5311-5320(2004)

AIMStudiesonReactionsFNCX→FXCN(X=O,S,andSe)J.Phys.Chem.A,108,10527-10534(2004)第三十七頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期日Thispapermakesanimportantcontributiontothestillsparseliteratureonthecorrelationofthetopologyoftheenergyalongareactionpathandtheassociatedchangesinstructuredeterminedbythetopologyoftheelectrondensity.---R.F.W.BaderInorganicChemistry43(2004)

Thisisaninterestingpaperthatdealswithanimportanttopicfortheoreticalchemists,itprovidesawelldoneaccountofabinitiocalculationsandAIMtopologicalanalysisforsomekeyisomerizationreactionsanddeservestobepublishedintheJPCaftertheauthorstakecareofthefollowingpoints---editor

J.Phys.ChemA108(2004)第三十八頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期日結(jié)構(gòu)過渡態(tài)–第一類結(jié)構(gòu)過渡態(tài)、第二類結(jié)構(gòu)過渡態(tài)結(jié)構(gòu)過渡區(qū)、結(jié)構(gòu)突變點(diǎn)第三十九頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期日結(jié)構(gòu)過渡態(tài)與能量過渡態(tài)

放熱與吸熱反應(yīng)第四十頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期日5?；瘜W(xué)鍵結(jié)構(gòu)研究氫鍵、缺電子鍵、金屬鍵、惰性原子鍵硫葉立德化合物優(yōu)勢構(gòu)型和鍵結(jié)構(gòu)的量子拓?fù)溲芯炕瘜W(xué)學(xué)報(bào)Vol.60,No.9,1564.(2002)

TripletGroundStateofPyrolysisProducts3RNforRN3(R=CH3,CH3CH2,(C