摘要

金属硫化物富勒烯是一类结构新奇的化合物,阐释其结构和性质是当前的重要研究任务。本文采用密度泛函理论(DFT)方法,系统研究了质谱实验已经检测到的内嵌金属富勒烯Sc2S@C86的结构和性质。结果显示,能量最低的异构体是Sc2S@C86:63751(独立五元环规则(IPR)-9),该碳笼与已报道的Sc2C2@C86的碳笼一样;其次是non-IPR Sc2S@C86:63376。自然键轨道(NBO)和分子中原子理论(AIM)分析显示,内嵌团簇与碳笼间存在电荷转移相互作用和共价作用。温度效应计算显示,高温时Sc2S@C86是多个异构体共存的。为了对将来实验结构测定提供参考,本文提供了能量最低的两个异构体的红外光谱图。