Theoretical modeling of molecules in weakly interacting environments: trifluoride anions in argon.
Theoretical modeling of molecules in weakly interacting environments: trifluoride anions in argon.
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弱相互作用环境中分子的理论模型：氩气中的三氟化物阴离子
DOI：
10.1039/d1cp02338a
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
B. Paulus
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
F. Bader;J. C. Tremblay;B. Paulus
分子的性质会受到宿主环境的影响。即使在惰性稀有气体基质中，这种效应也是可以观察到的，例如在基质隔离光谱中。在这项工作中，我们研究了低温Ar环境中的三氟阴离子。为了研究主客体体系的结构和振动性质，用CCSD(T)-F12b方法从头算确定了化合物F-−3-Ar结构的势能面。用扩展的三氟化铝-Ar原子团簇的最小跳跃优化来探测Ar环境。用非简谐振动分析方法研究了优化环境下F-−-3的振动。在已确定的三个三氟化碳的结构环境中，有两个具有相对有利的客体-主体和主体-主体相互作用以及振动零点能量。三氟化物物性对特定的Ar环境的显著依赖揭示了主体原子对客体分子的微妙影响。与测量数据很好的吻合表明，在实验中，F-−_3占据双空位。
The properties of molecules can be affected by the presence of a host environment. Even in inert rare gas matrices such effects are observable, as for instance in matrix isolation spectroscopy. In this work we study the trifluoride anion in cryogenic argon environments. To investigate the structure and vibrational properties of the guest–host systems, a potential energy surface of compound F−3–argon structures is determined from ab initio calculations with the CCSD(T)-F12b approach. Argon environments are probed with minima hopping optimizations of extended trifluoride–argon clusters. The vibrations of F−3 within the optimized environments are examined with anharmonic vibrational analyses. Among the three identified structural surroundings for the trifluoride, two are characterized by relatively favorable guest–host and host–host interactions as well as vibrational zero-point energies. A striking dependence of the trifluoride properties on the particular argon environment reveals the delicate influence of the host atoms on the guest molecule. Very good agreement with measured data suggests that in experiment F−3 occupies a double-vacancy site.
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