团簇Fe4P异构化反应的理论研究

采用B3LYP泛函以及程序内置的LANL2DZ基组并结合拓扑学原理,运用Gaussian 09程序对团簇Fe4 P的16种初始构型进行优化,得到8种优化构型.依据过渡态理论,从化学热力学和动力学方面对团簇Fe4 P的异构化反应进行研究,结果表明:二重态构型的稳定性最大且自旋多重度会影响团簇Fe4 P异构化转化的反应程度;对于异构化反应4(4)→3(4),其活化能最小,正向反应速率最大,反应程度最小,而异构化反应3(4)→2(2)则与之相反,其反应程度最大,但由于正逆反应的速率极小,因而该反应最不易发生.此外,通过探究已知团簇Fe4 P中4种异构化反应的lnK与ΔE的线性方程:lnK=0.4033ΔE+0.02279,以及结合范特霍夫方程、吉布斯自由能定义式两种方式,可预测具有不同能量差或不同温度下的构型进行转化的反应程度,以满足实际操作所需的条件.