计算化学公社

标题: 富勒烯金属包合物中，金属到底是离子还是原子？ [打印本页]

作者
Author: iamlongwei 时间: 2025-3-11 12:16
标题: 富勒烯金属包合物中，金属到底是离子还是原子？
各位高人：

小弟不才，想从事富勒烯分子包合金属的建模与计算，我查看了很多文献，有些文献报道说包合是金属离子，计算包合能按离子计算；
但有些文献是按原子算，认为包合物中金属原子与C可能形成多重键，然后从电荷与轨道分析。

试问一下，这种富勒烯（比如C60）包合锂，到底计算时候用锂离子还是锂原子？

这个非常重要，盼各位路过的高人赐教，谢谢。

作者
Author: zjxitcc 时间: 2025-3-11 12:43
本帖最后由 zjxitcc 于 2025-3-11 12:44 编辑

整体（即复合物）的电荷和自旋多重度是根据实验数据（各种光谱和质谱）推出来的，它也跟合成制备手段有关，不是量化计算算出来的。有了结构、电荷和自旋多重度，至于是C60...C, C60+...C-, C60-...C+哪种情况，以及成键情况，是可以根据严谨的量子化学计算分析出来的，不需要猜测是啥。

作者
Author: sobereva 时间: 2025-3-12 04:54
算一下原子电荷就知道金属在体系中处于什么状态，是近乎中性还是离子状态。原子电荷的概念见我的综述
一篇深入浅出、完整全面介绍原子电荷的综述文章已发表！
http://sobereva.com/714（http://bbs.keinsci.com/thread-46067-1-1.html）
原子电荷数值模棱两可、判断时纠结的时候还可以算氧化态
使用Multiwfn通过LOBA方法计算氧化态
http://sobereva.com/362（http://bbs.keinsci.com/thread-5118-1-1.html）
使用Multiwfn结合CP2K计算晶体中原子的氧化态
http://sobereva.com/711（http://bbs.keinsci.com/thread-45876-1-1.html）

下文是实际分析例子：
理论设计由18碳环与锂原子构成的电场可控的光学开关
http://sobereva.com/630（http://bbs.keinsci.com/thread-27232-1-1.html）

Li的原子电荷都是将近1.0，体现出Li把它的仅有的一个2s价电子给了C18。文中还按照《谈谈自旋密度、自旋布居以及在Multiwfn中的绘制和计算》（http://sobereva.com/353）用Multiwfn基于Hirshfeld划分计算了自旋布居，Li的自旋布居近乎为0，这进一步体现出Li目前处于1s2的闭壳层组态了。因此，Li@C18中的Li其实明显不是Li原子状态，而是Li+离子，Li@C18实际上属于Li+ [C18]-盐的状态。

作者
Author: aaq2800 时间: 2025-3-12 08:06
一般情况下都有电荷的转移，金属是离子状态，当然也有把He等嵌入富勒烯的，基本就是中性的了

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