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前言页 1

第一章 导论 1

§1.1 原子簇的定义和分类 1

§1.2 原子簇的结构规则和化学键 3

参考文献 5

第二章 硼烷 6

§2.1 概述 6

§2.1.1 硼烷的分类 6

§2.2.2 硼烷的结构研究 10

§2.2 三中心键、styx 数分析法和 Wade 规则 10

§2.2.1 三中心键 10

§2.2.2 styx 数分析法 12

§2.2.3 Wade 规则 13

§2.3 硼烷的拓扑结构规则 16

§2.3.1单多面体硼烷[4,5] 16

§2.3.2 稠合型硼烷 19

§2.4.1单多面体硼烷[4] 20

§2.4 硼烷拓扑结构规则的应用 20

§2.4.2 稠合型硼烷 23

§2.5 硼烷拓扑结构规则的量子化学计算 24

§2.5.1 骨架F值[6] 24

§2.5.2 几何构型与价成键轨道数之间的关系[6] 28

§2.6 硼烷拓扑结构规则的量子化学诠释 31

§2.6.1 骨架的作用[4] 31

§2.6.2 骨架—分子—配位体轨道能级相关图[7] 35

参考文献 40

第三章 碳硼烷和其它主族杂硼烷 41

§3.1 概述 41

§3.1.1 碳硼烷和其它主族杂硼烷的分类 41

§3.1.2 Wade 规则对碳硼烷的应用 44

§3.2 碳硼烷和其它主族杂硼烷的拓扑结构规则及其应用 46

§3.2.1 拓扑结构规则[3,4] 46

§3.2.2 应用[4] 47

§3.3 碳硼烷骨架的量子化学计算 49

§3.3.1 分子—骨架能级相关图[5] 49

§3.3.2 骨架的性质 50

§3.4 碳硼烷分子的量子化学计算 54

§3.4.1 分子的价成键轨道数 54

§3.4.2 分子轨道的对称性 55

§3.4.3 碳硼烷中碳原子的取代能力 60

参考文献 61

第四章 过渡金属杂硼烷 63

§4.1 概述 63

§4.1.1 过渡金属杂硼烷的分类 63

§4.1.2 用于解释过渡金属杂硼烷电子结构的一些理论 65

§4.2 过渡金属杂硼烷的拓扑结构规则及其应用 67

§4.2.1 拓扑结构规则[4,5] 67

§4.2.2 应用 68

§4.3 过渡金属杂硼烷拓扑结构规则的量子化学计算 74

§4.3.1 铁硼烷骨架FenB6-n(n=0～6)[6] 74

§4.3.2 C5H5FeB9C2H11分子及其骨架[6] 77

参考文献 77

§5.1.1 过渡金属夹心化合物的分类 79

§5.1 概述 79

第五章 过渡金属夹心化合物 79

§5.1.2 过渡金属夹心化合物的研究意义 80

§5.2 过渡金属夹心化合物的拓扑结构规则及其应用 80

§5.2.1 拓扑结构规则[1] 80

§5.2.2 应用 82

§5.3 过渡金属夹心化合物的杂硼烷骨架的量子化学计算 85

§5.3.1 计算方法和模型 85

§5.3.2 双层夹心化合物[2] 86

§5.3.3 三层夹心化合物[1] 94

§5.3.4 四层夹心化合物[3] 99

§5.3.5 模型骨架FeN(C5)N+1计算结果的进一步讨论[7] 102

§5.4 过渡金属夹心化合物电子结构的另一种处理方法 104

§5.4.1 拓扑结构规则[4] 104

§5.4.2 量子化学计算 106

§5.4.3 应用 112

§5.5 过渡金属开环夹心化合物的电子结构 114

§5.5.1 电子结构[5] 114

§5.5.2 量子化学计算[5] 115

参考文献 118

第六章 多面体碳原子簇 120

§6.1 概述 120

§6.1.1 多面体碳原子簇的分类 120

§6.1.2 多面体碳原子簇的结构 122

§6.2 多面体碳原子簇的拓扑结构规则及其应用 124

§6.2.1 拓扑结构规则 124

§6.2.2 应用 125

§6.3.1 骨架—分子—配位体能级相关图[3,4] 128

§6.3 多面体碳原子簇拓扑结构规则的量子化学计算 128

§6.3.2 碳笼烯[5] 129

§6.3.3 多面体碳烷骨架[2] 132

§6.3.4 多面体碳烷分子[2] 134

参考文献 135

第七章 过渡金属羰基化合物 136

§7.1 概述 136

§7.1.1 过渡金属羰基化合物的分类 136

§7.1.2 过渡金属羰基化合物的研究意义 137

§7.2 用于解释过渡金属羰基化合物电子结构的一些理论 138

§7.2.1 十八电子数规则[1] 138

§7.2.2 多面体骨架电子对理论的推广应用[2] 139

§7.2.3 Lauher 的过渡金属原子簇成键能力规则[3] 140

§7.2.4 Teo 拓扑电子计数规则[5] 144

§7.3 过渡金属羰基化合物的拓扑结构规则及其应用 144

§7.3.1 9n—L拓扑结构规则[6] 144

§7.3.2 9n—F拓扑结构规则[7] 147

§7.3.3 应用[7] 148

§7.4 过渡金属羰基化合物拓扑结构规则的量子化学计算 156

§7.4.1 三角面多面体骨架构型与价电子数的关系[7] 156

§7.4.2 [Pt3(CO)6]2-M骨架系列 159

§7.4.3 Pt5m+2(Ptm-1)(CO)5m+7(4-)骨架系列 162

§7.5 密堆积型过渡金属羰基化合物的拓扑结构规则 166

§7.5.1 拓扑结构规则[7] 166

§7.5.2 应用[8] 167

参考文献 168

§8.1.1 共轭多面体[1] 169

第八章 原子簇的几何特性、化学键和结构规则 169

§8.1 两类骨架多面体的几何特性 169

§8.1.2 高碳和高硼原子簇的几何构型[2,3] 171

§8.1.3 用截角—戴帽方法构造多面体骨架的一般过程[2] 173

§8.1.4 高对称性高碳和高硼原子簇骨架几何构型和顶点数[4,5] 174

§8.2 原子簇化合物的化学键 177

§8.2.1 共轭多面体骨架的键型分析[9] 177

§8.2.2 两类多面体骨架化学键的量子化学计算研究[10,11] 179

§8.3.1 4n-F 拓扑结构规则的推导[12] 187

§8.3 化学键性质和结构规则 187

§8.3.2 三角面多面体骨架多中心键数目[12] 191

参考文献 193

第九章 原子簇的统一拓扑结构规则 194

§9.1 同瓣对应规则和(nxcπ)规则 194

§9.1.1 同瓣对应规则[1] 194

§9.1.2 (nxcπ)规则[2] 197

§9.2 原子簇的统一拓扑结构规则 199

§9.2.1 两类拓扑结构规则[3] 199

§9.2.2 应用 201

参考文献 202

第十章 拓扑结构规则的应用 204

§10.1 确定三角面多面体原子簇的价成键轨道对称性的拓扑方法 204

§10.1.1 封闭型硼烷 204

§10.1.2 巢型和网型硼烷 207

§10.1.3 杂硼烷和三角面过渡金属羰基化合物 211

§10.2 裸体原子簇的结构 211

§10.2.1 三角面多面体原子簇 211

§10.2.2 三联结点多面体原子簇 213

参考文献 214

附录 215

表Ⅰ 一些主族杂硼烷的VBO 215

表Ⅱ 一些过渡金属硼烷的VBO 217

表Ⅲ 一些过渡金属碳硼烷的VBO 218

表Ⅳ 一些 n≥f 过渡金属羰基化合物的电子构型 221

表Ⅴ 一些 n≤f 过渡金属羰基化合物的电子构型 226

致谢 229