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运用密度泛函活性理论的信息论方法研究苯并富烯衍生物的芳香性

Aromaticity Study of Benzene-Fused Fulvene Derivatives Using the Information-Theoretic Approach in Density Functional Reactivity Theory

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摘要文献中已有越来越多的芳香性体系被发现,同时也有越来越多的芳香性指标被提出来,但是如何解释芳香化合物稳定性的起源以及理解芳香性的本质仍然是当今理论化学中一个悬而未决的难题.运用我们新近提出的密度泛函活性理论信息论方法,不久前我们曾对一系列富烯衍生物进行了系统研究并得到了一个全新的认识.本文进一步探讨苯并富烯衍生物的芳香性行为,目的在于考察一个或多个苯环与富烯连接之后其芳香性发生变化的情况.运用香农熵,费舍尔信息,Ghosh-Berkowitz-Parr熵,Onicescu信息能,信息增益,以及相对Rényi熵六个信息量,和四种芳香指标,ASE, HOMA,FLU和NICS,我们系统地研究了信息量和芳香性指标在单、双、三苯并富烯衍生物中的相关性.我们发现,不管是否有苯环与富烯相连,芳香指标和信息量的交叉相关性都是一样的.这表明,虽然苯环本身具有芳香性,但苯环与富烯相连并不能改变富烯的芳香性与反芳香性本质.苯并富烯衍生物与富烯衍生物的芳香性和反芳香性一致.苯并富烯衍生物的芳香性和反芳香性完全取决于富烯本身的芳香性和反芳香性.这些结果为认识和理解复杂体系芳香性和反芳香性起源和本质将提供有益的启示.

作者余东海 ^[1] 荣春英 ^[1] 卢天 ^[2] DE PROFT Frank ^[3] 刘述斌 ^[4] 学术成果认领

作者单位湖南师范大学化学化工学院教育部化学生物和中药研究重点实验室,长沙 410081 ^[1] 北京科音自然科学研究中心,北京 100022 ^[2] 布鲁塞尔自由大学普通化学研究组,布鲁塞尔普莱因赖2号,1050,比利时 ^[3] 北卡罗莱纳大学大学教堂山校区研究计算中心,北卡 27599-3420,美国 ^[4]

关键词芳香性反芳香性苯并富烯信息论方法密度泛函活性理论 Aromaticity Antiaromaticity Benzofulvene Information-theoretic approach Density functional reactivity theory

分类号 O641

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论文

DOI 10.3866/PKU.WHXB201710231

发布时间 2018-08-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）