前言

硼的化学性质介于金属和非金属之间，可以和金属反应生成金属硼化物，又可以和非金属反应生成非金属硼化物质，硼及其硼的化合物广泛应用于现代生活的材料制造、抗肿瘤治疗、高温超导体、纳米等工业、农业、国防、尖端科学等不同领域。大多数硼及其硼的化合物有耐高温、耐磨等独特的物理结构和化学性质，因而引起了人们极大的研究兴趣，有众多的理论和实验方面的报道。

《二元富硼化合物的理论研究》利用量子化学计算方法对硼的氧化物、硼的氮化物、硼的氟化物进行了研究，确认了每一类硼化合物的基态结构，对于比较重要的小的团簇进行了详细的异构化研究，那些热力学和动力学稳定的分子可能成为团簇生长过程中潜在的核。

本书的研究可为更复杂的硼氧原子簇和硼氮原子簇的生长过程和氧化机制提供重要的参考，并为将来实验室的观测、合成与表征提供重要的理论依据。主要内容有：

①我们首次在CCSD（T）/6-311+G（2df）//B3LYP/6-311+G（d）水平下构建了B3O的势能面，确认了线型四重态BBBO是B3O的基态结构，解决了不同文献之间关于B3O分子基态结构不同的问题；

②围绕着B4O的基态结构是三重态的线型结构还是单重态的环状结构这一问题，我们通过对B4O势能面的详细研究发现含有-BO的刀状结构为B4O分子的基态结构；

③通过对硼中心的自由基B5O详细的异构化机制的理论研究，我们确认了带状结构是它的基态结构；

④通过对B6O势能面的详细的研究，我们确认了B6O分子的基态结构为含有—BO的刀状结构，并且最终否定了硼中心或氧中心超配位分子轮的存在；

⑤对B7O、B8O、B9O、B10O、B11O和B12O进行研究发现在小的硼氧簇的生长过程中，从B4O开始出现了含有-BO的刀状结构与带状结构的竞争，随着硼原子数的逐渐增多，超配位的轮状结构也参加了竞争，从B7O开始基态结构变为超配位硼中心的轮状结构；

⑥通过对B3O+、B4O+、B5O+和B6O+势能面的详细研究，发现B3O+基态为单重态的直线型BBOB结构，B4O+、B5O+、B6O+均为带状的结构，从B7O+开始变为超配位硼中心的轮状结构；

⑦通过对势能面的详细研究，发现其基态结构为带状结构，与等电子体的类似，而氮中心的六配位分子轮动力学极其不稳定；

⑧通过对势能面的详细研究，我们发现基态是含有-BF端基的刀状结构，不存在氟中心或硼中心的分子轮。

《二元富硼化合物的理论研究》在编写过程中得到了吉林大学丁益宏教授的帮助和指导，本书的出版得到了牡丹江师范学院博士科研启动基金项目（MSB201202）、省级重点创新预研项目（SY201221）和省教育厅项目（VNPYSCT-2016108）的资助与支持，本书也是牡丹江师范学院学术专著出版专项资助成果。在撰写本书过程中参考了一些文献资料，在此一并表示衷心的感谢！

虽经过多次修改，但由于学识有限，难免存在不妥之处，恳请读者批评指正。

著者

2017年12月