侯晓霞
,
董绍楠
,
张婧
,
毕树平
环境化学
doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2016.02.2015080101
针对水溶液中铝离子第三水化层(hydration shell)对Al(H2O)3+6动态水交换反应特性的影响,本文采用密度泛函理论(Density functional theory,DFT)在B3LYP/6-311 +G(d,p)基组水平上进行了研究.探讨了第三水化层对第一到第二水化层水交换反应速率常数k1-2ex以及第二到三水化层水交换反应速率常数2-3ex的影响.研究结果表明,在第三水化层添加不同数目水分子时相应于k1-2ex和k2-3ex的活化能垒变化均不大,表明第三水化层对水交换反应速率常数k1-2ex和k2-3ex影响不大,采用第二水化层就可以较好处理Al(H2O)3+6的真实溶剂效应.
关键词:
Al(H2O)3+6
,
水交换反应
,
密度泛函理论(DFT)
,
第三水化层
金晶
,
董绍楠
,
侯晓霞
,
张婧
,
毕树平
环境化学
doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2016.06.2015100601
采用密度泛函理论(DFT)量子化学计算方法对铝-8-羟基喹啉配合物(Al-8-Hq)的静态结构以及水交换反应进行了研究,系统地开展了以下工作:(1)采用GP-PCM(气相模型并考虑本体溶剂效应)在B3LYP6-311+G(d,p)水平优化了Al-8-Hq溶液中可能存在的8种构型,获得了相应的静态结构参数、NPA电荷和能量;(2)采用GIAO方法在HF 6-311+G(d,p)水平下计算了1∶3配合物的27Al NMR化学位移,结果表明采用HF的GP-PCM模型化学位移计算值与实验值一致;(3)通过模拟1∶1/1∶2配合物8个不同位点的动态水交换反应,探讨了水交换反应机制并预测了水交换反应速率.本研究有助于从原子层面加深对Al-8-Hq配合物形态结构以及水交换反应动力学过程的理解和认识.
关键词:
铝
,
8-羟基喹啉(8-Hq)
,
静态结构
,
水交换反应
,
密度泛函理论(DFT)
