MOLPRO学术成果
引言
氟作为卤素中最活跃的元素，在化学工业中，氟广泛应用于半导体、新能源等领域，这对未来的发展尤为关键。因此，F3的三维势能面也受到了很多关注。目前量子化学计算能够为该系统提供足够可靠的数据，势能面(PESs)可以帮助我们了解可能的反应机理和估计反应速率。采用经典轨道法和直接动态电子结构计算相结合的方法研究了F3的势能面。为了准确描述该系统，吉林大学黄旭日/王德权教授团队在本文中推导出了精确三维PESs。
计算方法
本文利用大基组(aVQZ)，用从头算法计算了F3体系在MCSCF/MRCI水平下的最低三个绝热势能面，本文所有的计算都在MOLPRO 2012软件包中完成。
本文采用Jacobi坐标(r, R，ǿ)，该坐标在我们之前关于三原子系统的工作[3,19 – 23]中可以很好地表示三维PESs。r表示两个氟原子之间的距离，R表示两个氟原子的折算质量到第三个氟原子的距离，ǿ是这两个矢量之间的夹角 (见图1)。
结果与讨论
F3 (2A’’) 为具有r(Fa Fb)和r(Fb Fc)两个键长的函数的2D-PES，在这两个键之间，固定在α= 180o如图6所示。在同一幅图中把重要区域放大了。蓝色虚线表示最容易的反应途径。同时，在图中绘制了这条虚线的示意图，表明反应势垒为104.715 kJ/mol，与Duggan和Grice的工作(108 kJ/mol)相比，结果几乎一致。反应路径的过渡态几何形状为r(FaFb) = 1.66 Ǻ, r(FbFc) = 1.65Ǻ。
总结
通过MOLPRO量子化学高能级从头算(MCSCF/MRCI)方法，得到了F3最低能态的电子绝热态PESs Jacobi坐标。在构型空间的较大区域上，利用aVQZ基组计算势能。通过精确的B-spline拟合方法，计算了27690个势能点，得到了全局精确的PESs。当ǿ = 0.0o时，PES中没有最小值，但是有一个过渡状态。沿角度ǿ = 0.0o从Fa + FbFc到FaFb + Fc应该给予额外的能量1.089 eV。但对于ǿ = 30o，该能量降低到0.894 eV；当角度增大到60 o时，反能量达到1.255 eV。当ǿ= 30 o， 60 o和90 o时， PES有浅复合体存在，能量是-0.025 eV， -0.031 eV和-0.026 eV。
作者简介
2013年获德国锡根大学理论化学专业博士学位，现任职于吉林大学。研究方向：小分子反应动力学程序开发与研究。
公司简介
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