AuX (X=O, S)低电子态的理论研究

梁艳妮 王繁

引用本文: 梁艳妮, 王繁. AuX (X=O, S)低电子态的理论研究[J]. 物理化学学报, 2014, 30(8): 1447-1455. doi: 10.3866/PKU.WHXB201405302 shu
Citation:  LIANG Yan-Ni, WANG Fan. Theoretical Studies on Low-Lying States of AuX (X=O, S)[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2014, 30(8): 1447-1455. doi: 10.3866/PKU.WHXB201405302 shu

AuX (X=O, S)低电子态的理论研究

  • 基金项目:

    国家自然科学基金(21273155)资助项目 

摘要:

通常要用多参考态方法才能合理处理需考虑旋轨耦合(SOC)效应的开壳层分子如AuO和AuS的低电子态. 事实上,通过选取合适的参考态,采用运动方程耦合簇方法(EOM-CC)也能计算这些分子的一些低电子态,而且EOM-CC方法是单参考态方法,使用起来比多参考态方法更加简单. 本文采用最近发展的含旋轨耦合的EOM-CC 计算电离能的方法(EOMIP-CC),选取对应的负离子为参考态,在CCSD 级别上计算了AuO 和AuS低电子态的性质. 在不考虑旋轨耦合时,通过比较EOMIP-CCSD和EOMIP-CCSDT的结果考察EOMIPCCSD的精度. 此外,与EOMIP-CCSDT结果相比,如果自旋污染较为显著而且T1的模较大时,UCCSD(T)方法对能量最低的某一特定对称性的电子态的所对应的电离能误差约为0.1-0.15 eV. 在考虑了旋轨耦合效应后,我们的方法得到的键长和振动频率与实验值吻合较好. 另一方面,虽然EOMIP-SOC-CCSD高估了能量较高的2Δ3/2态、2Σ1/2+态和2Π1/2态的能量,但是对于其它能量更低的电子态,它们的能量与已有实验值误差在0.2 eV 左右. 这显示我们所用的含SOC的EOMIP-CCSD方法对原本需要用多参考态方法才能处理的AuO和AuS低电子态能给出可靠的结果.

English

    1. [1]

      (1) Pitzer, K. S. Accounts Chem. Res. 1979, 12, 272.

      (1) Pitzer, K. S. Accounts Chem. Res. 1979, 12, 272.

    2. [2]

      (2) Pyykko, P.; Desclaux, J. P. Accounts Chem. Res. 1979, 12, 276. doi: 10.1021/ar50140a002(2) Pyykko, P.; Desclaux, J. P. Accounts Chem. Res. 1979, 12, 276. doi: 10.1021/ar50140a002

    3. [3]

      (3) Pyykko, P. Chem. Rev. 1988, 88, 563. doi: 10.1021/cr00085a006(3) Pyykko, P. Chem. Rev. 1988, 88, 563. doi: 10.1021/cr00085a006

    4. [4]

      (4) Love, J. C.; Estroff, L. A.; Kriebel, J. K.; Nuzzo, R. G.; Whitesides, G. M. Chem. Rev. 2005, 105, 1103. doi: 10.1021/cr0300789(4) Love, J. C.; Estroff, L. A.; Kriebel, J. K.; Nuzzo, R. G.; Whitesides, G. M. Chem. Rev. 2005, 105, 1103. doi: 10.1021/cr0300789

    5. [5]

      (5) Griffiths, M. J.; Barrow, R. F. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1977, 73, 943. doi: 10.1039/f29777300943(5) Griffiths, M. J.; Barrow, R. F. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1977, 73, 943. doi: 10.1039/f29777300943

    6. [6]

      (6) Citra, A.; Andrews, L. Theochem 1999, 489, 95. doi: 10.1016/S0166-1280(98)00516-8(6) Citra, A.; Andrews, L. Theochem 1999, 489, 95. doi: 10.1016/S0166-1280(98)00516-8

    7. [7]

      (7) Sun, Q.; Jena, P.; Kim, Y. D.; Fischer, M.; Gantefor, G. J. Chem. Phys. 2004, 120, 6510. doi: 10.1063/1.1666009(7) Sun, Q.; Jena, P.; Kim, Y. D.; Fischer, M.; Gantefor, G. J. Chem. Phys. 2004, 120, 6510. doi: 10.1063/1.1666009

    8. [8]

      (8) Ichino, T.; Gianola, A. J.; Andrews, D. H.; Lineberger,W. C. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 11307. doi: 10.1021/jp045791w(8) Ichino, T.; Gianola, A. J.; Andrews, D. H.; Lineberger,W. C. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 11307. doi: 10.1021/jp045791w

    9. [9]

      (9) O'Brien, L. C.; Hardimon, S. C.; O'Brien, J. J. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 11302. doi: 10.1021/jp045812m(9) O'Brien, L. C.; Hardimon, S. C.; O'Brien, J. J. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 11302. doi: 10.1021/jp045812m

    10. [10]

      (10) O′Brien, L. C.; Oberlink, A. E.; Roos, B. O. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 11954. doi: 10.1021/jp063394a(10) O′Brien, L. C.; Oberlink, A. E.; Roos, B. O. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 11954. doi: 10.1021/jp063394a

    11. [11]

      (11) Okabayashi, T.; Koto, F.; Tsukamoto, K.; Yamazaki, E.; Tanimoto, M. Chem. Phys. Lett. 2005, 403, 223. doi: 10.1016/j.cplett.2005.01.003(11) Okabayashi, T.; Koto, F.; Tsukamoto, K.; Yamazaki, E.; Tanimoto, M. Chem. Phys. Lett. 2005, 403, 223. doi: 10.1016/j.cplett.2005.01.003

    12. [12]

      (12) Zhai, H. J.; Bürgel, C.; Bonacic-Koutecky, V.;Wang, L. S. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 9156. doi: 10.1021/ja802408b(12) Zhai, H. J.; Bürgel, C.; Bonacic-Koutecky, V.;Wang, L. S. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 9156. doi: 10.1021/ja802408b

    13. [13]

      (13) Legge, F. S.; Nyberg, G. L.; Peel, J. B. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 790.(13) Legge, F. S.; Nyberg, G. L.; Peel, J. B. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 790.

    14. [14]

      (14) Wu, Z. J. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 5951. doi: 10.1021/jp0500283(14) Wu, Z. J. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 5951. doi: 10.1021/jp0500283

    15. [15]

      (15) Yao, C.; Guan,W.; Song, P.; Su, Z. M.; Feng, J. D.; Yan, L. K.; Wu, Z. J. Theor. Chem. Acc. 2007, 117, 115.(15) Yao, C.; Guan,W.; Song, P.; Su, Z. M.; Feng, J. D.; Yan, L. K.; Wu, Z. J. Theor. Chem. Acc. 2007, 117, 115.

    16. [16]

      (16) Becke, A. D. Phys. Rev. A 1988, 38, 3098. doi: 10.1103/PhysRevA.38.3098(16) Becke, A. D. Phys. Rev. A 1988, 38, 3098. doi: 10.1103/PhysRevA.38.3098

    17. [17]

      (17) Perdew, J. P. Phys. Rev. B 1986, 33, 8822. doi: 10.1103/PhysRevB.33.8822(17) Perdew, J. P. Phys. Rev. B 1986, 33, 8822. doi: 10.1103/PhysRevB.33.8822

    18. [18]

      (18) Lee, C.; Yang,W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785. doi: 10.1103/PhysRevB.37.785(18) Lee, C.; Yang,W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785. doi: 10.1103/PhysRevB.37.785

    19. [19]

      (19) Roos, B. O.; Malmqvist, P. Å. Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 2919. doi: 10.1039/b401472n(19) Roos, B. O.; Malmqvist, P. Å. Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 2919. doi: 10.1039/b401472n

    20. [20]

      (20) Li, Z.; Suo, B.; Zhang, Y.; Xiao, Y.; Liu,W. Mol. Phys. 2013, 111, 3741. doi: 10.1080/00268976.2013.785611(20) Li, Z.; Suo, B.; Zhang, Y.; Xiao, Y.; Liu,W. Mol. Phys. 2013, 111, 3741. doi: 10.1080/00268976.2013.785611

    21. [21]

      (21) Krylov, A. I. Annu. Rev. Phys. Chem. 2008, 59, 433. doi: 10.1146/annurev.physchem.59.032607.093602(21) Krylov, A. I. Annu. Rev. Phys. Chem. 2008, 59, 433. doi: 10.1146/annurev.physchem.59.032607.093602

    22. [22]

      (22) Stanton, J. F.; Gauss, J. J. Chem. Phys. 1994, 101, 8938. doi: 10.1063/1.468022(22) Stanton, J. F.; Gauss, J. J. Chem. Phys. 1994, 101, 8938. doi: 10.1063/1.468022

    23. [23]

      (23) Nooijen, M.; Bartlett, R. J. J. Chem. Phys. 1995, 102, 3629. doi: 10.1063/1.468592(23) Nooijen, M.; Bartlett, R. J. J. Chem. Phys. 1995, 102, 3629. doi: 10.1063/1.468592

    24. [24]

      (24) Tu, Z. Y.;Wang, F.; Li, X. Y. J. Chem. Phys. 2012, 136, 174102. doi: 10.1063/1.4704894(24) Tu, Z. Y.;Wang, F.; Li, X. Y. J. Chem. Phys. 2012, 136, 174102. doi: 10.1063/1.4704894

    25. [25]

      (25) Wang, F.; Gauss, J.; van Wüllen, C. J. Chem. Phys. 2008, 129, 064113. doi: 10.1063/1.2968136(25) Wang, F.; Gauss, J.; van Wüllen, C. J. Chem. Phys. 2008, 129, 064113. doi: 10.1063/1.2968136

    26. [26]

      (26) Kim, I.; Park, Y. C.; Kim, H.; Lee, Y. S. Chem. Phys. 2012, 395, 115. doi: 10.1016/j.chemphys.2011.05.002(26) Kim, I.; Park, Y. C.; Kim, H.; Lee, Y. S. Chem. Phys. 2012, 395, 115. doi: 10.1016/j.chemphys.2011.05.002

    27. [27]

      (27) Cao, Z. L.;Wang, Z. F.; Yang, M. L.;Wang, F. Acta Phys. -Chim. Sin. 2014, 30 (3), 431. [曹战利, 王治钒, 杨明理, 王繁. 物理化学学报, 2014, 30 (3), 431.]. doi: 10.3866/PKU.WHXB201401023(27) Cao, Z. L.;Wang, Z. F.; Yang, M. L.;Wang, F. Acta Phys. -Chim. Sin. 2014, 30 (3), 431. [曹战利, 王治钒, 杨明理, 王繁. 物理化学学报, 2014, 30 (3), 431.]. doi: 10.3866/PKU.WHXB201401023

    28. [28]

      (28) Liang, Y. N.;Wang, F.; Li, X. Y. Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15, 17929. doi: 10.1039/c3cp52192c(28) Liang, Y. N.;Wang, F.; Li, X. Y. Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15, 17929. doi: 10.1039/c3cp52192c

    29. [29]

      (29) Stanton, J. F.; Gauss, J. J. Chem. Phys. 1999, 111, 8785. doi: 10.1063/1.479673(29) Stanton, J. F.; Gauss, J. J. Chem. Phys. 1999, 111, 8785. doi: 10.1063/1.479673

    30. [30]

      (30) Manohar, P. U.; Stanton, J. F.; Krylov, A. I. J. Chem. Phys. 2009, 131, 114112. doi: 10.1063/1.3231133(30) Manohar, P. U.; Stanton, J. F.; Krylov, A. I. J. Chem. Phys. 2009, 131, 114112. doi: 10.1063/1.3231133

    31. [31]

      (31) Purvis, G. D., III; Bartlett, R. J. J. Chem. Phys. 1982, 76, 1910.(31) Purvis, G. D., III; Bartlett, R. J. J. Chem. Phys. 1982, 76, 1910.

    32. [32]

      (32) Wang, F.; Gauss, J. J. Chem. Phys. 2008, 129, 174110. doi: 10.1063/1.3000010(32) Wang, F.; Gauss, J. J. Chem. Phys. 2008, 129, 174110. doi: 10.1063/1.3000010

    33. [33]

      (33) Wang, F.; Gauss, J. J. Chem. Phys. 2009, 131, 164113. doi: 10.1063/1.3245954(33) Wang, F.; Gauss, J. J. Chem. Phys. 2009, 131, 164113. doi: 10.1063/1.3245954

    34. [34]

      (34) Stanton, J. F.; Bartlett, R. J. J. Chem. Phys. 1993, 98, 7029. doi: 10.1063/1.464746(34) Stanton, J. F.; Bartlett, R. J. J. Chem. Phys. 1993, 98, 7029. doi: 10.1063/1.464746

    35. [35]

      (35) Dolg, M.; Cao, X. Chem. Rev. 2011, 112, 403.(35) Dolg, M.; Cao, X. Chem. Rev. 2011, 112, 403.

    36. [36]

      (36) Schwerdtfeger, P. ChemPhysChem 2011, 12, 3143. doi: 10.1002/cphc.201100387(36) Schwerdtfeger, P. ChemPhysChem 2011, 12, 3143. doi: 10.1002/cphc.201100387

    37. [37]

      (37) Figgen, D.; Rauhut, G.; Dolg, M.; Stoll, H. Chem. Phys. Lett. 2005, 311, 227.(37) Figgen, D.; Rauhut, G.; Dolg, M.; Stoll, H. Chem. Phys. Lett. 2005, 311, 227.

    38. [38]

      (38) Weigend, F.; Baldes, A. J. Chem. Phys. 2010, 133, 174102. doi: 10.1063/1.3495681(38) Weigend, F.; Baldes, A. J. Chem. Phys. 2010, 133, 174102. doi: 10.1063/1.3495681

    39. [39]

      (39) Rappoport, D.; Furche, F. J. Chem. Phys. 2010, 133, 134105. doi: 10.1063/1.3484283(39) Rappoport, D.; Furche, F. J. Chem. Phys. 2010, 133, 134105. doi: 10.1063/1.3484283

    40. [40]

      (40) Stanton, J. F.; Gauss, J.; Harding, M. E.; Szalay, P. G.; Auer, A. A.; Bartlett, R. J.; Benedikt, U.; Berger, C.; Bernholdt, D. E.; Bomble, Y. J.; Cheng, L.; Christiansen, O.; Heckert, M.; Heun, O.; Huber, C.; Jagau, T. C.; Jonsson, D.; Jusélius, J.; Klein, K.; Lauderdale,W. J.; Matthews, D. A.; Metzroth, T.; Mück, L. A.; O’Neill, D. P.; Price, D. R.; Prochnow, E.; Puzzarini, C.; Ruud, K.; Schiffmann, F.; Schwalbach,W.; Stopkowicz, S.; Tajti, A.; Vázquez, J.;Wang, F.;Watts, J. D. and the integral packages MOLECULE (Almlöf, J.; Taylor, P. R.), PROPS (Taylor, P. R.), ABACUS (Helgaker, T.; Jensen, H. J. A.; Jørgensen, P.; Olsen, J.), and ECP routines by Mitin, A. V. and van Wüllen, C., CFOUR, Version 1.2; see http://www.cfour.de(40) Stanton, J. F.; Gauss, J.; Harding, M. E.; Szalay, P. G.; Auer, A. A.; Bartlett, R. J.; Benedikt, U.; Berger, C.; Bernholdt, D. E.; Bomble, Y. J.; Cheng, L.; Christiansen, O.; Heckert, M.; Heun, O.; Huber, C.; Jagau, T. C.; Jonsson, D.; Jusélius, J.; Klein, K.; Lauderdale,W. J.; Matthews, D. A.; Metzroth, T.; Mück, L. A.; O’Neill, D. P.; Price, D. R.; Prochnow, E.; Puzzarini, C.; Ruud, K.; Schiffmann, F.; Schwalbach,W.; Stopkowicz, S.; Tajti, A.; Vázquez, J.;Wang, F.;Watts, J. D. and the integral packages MOLECULE (Almlöf, J.; Taylor, P. R.), PROPS (Taylor, P. R.), ABACUS (Helgaker, T.; Jensen, H. J. A.; Jørgensen, P.; Olsen, J.), and ECP routines by Mitin, A. V. and van Wüllen, C., CFOUR, Version 1.2; see http://www.cfour.de

    41. [41]

      (41) Liu,W. J.; van Wüllen, C. J. Chem. Phys. 1999, 110, 3730. doi: 10.1063/1.478237(41) Liu,W. J.; van Wüllen, C. J. Chem. Phys. 1999, 110, 3730. doi: 10.1063/1.478237

    42. [42]

      (42) Seminario, J. M.; Zacarias, A. G.; Tour, J. M. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 411. doi: 10.1021/ja982234c

      (42) Seminario, J. M.; Zacarias, A. G.; Tour, J. M. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 411. doi: 10.1021/ja982234c

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  488
  • 文章访问数:  540
  • HTML全文浏览量:  2
文章相关
  • 发布日期:  2014-07-18
  • 收稿日期:  2014-04-11
  • 网络出版日期:  2014-05-30
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章