摘  要：  采用密度泛函理论计算一系列三甲基苯并噻吩化合物的标准电极电势及分子的极性。三甲基苯并噻吩化合物的标准电极电势与前线轨道能量关系为：Eo=-0.684 EHOMO-0.319 ELUMO-3.425，相关系数为0.992，表明三甲基苯并噻吩化合物的标准电极电势由前线轨道决定。甲基化的苯并噻吩标准电位小于苯并噻吩标准电位。59207

毕业论文关 键 词 ： 三甲基苯并噻吩，标准电位，偶极矩

Abstract ：Density functional theory was performed for the calculation of standard electrode potential and dipole moments for trimethylbenzothiophene derivatives in oxidative desulfurization (ODS). The standard electrode potential for benzothiophene derivatives was obtained as Eo=-0.684 EHOMO-0.319 ELUMO-3.425 with high correlation coefficien of 0.992, indicating that the standard electrode potentials is controlled by HOMO and LUMO of trimethylbenzothiophene derivatives. The standard electrode potentials for trimethylbenzothiophene derivatives are less than that of benzothiophene.

Keywords: trimethylbenzothiophene, standard electrode potential, dipole moments

目 录

1 前言 3

2 计算方法 4

3 结果与讨论 4

3.1分子的几何构型 4

3.2原子电荷和偶极矩 5

3.3分子的HOMO与LUMO 8

3.4 计算标准电极电势 9

结  论 11

参考文献 12

致 谢 14

1 前言

燃油深度脱硫已吸引了越来越多的关注，因为硫化合物存在会导致空气污染和酸雨。目前炼油厂依主要采用加氢脱硫(HDS)以降低燃油硫含量，然而实现深度脱硫需要增加现有反应器的尺寸和氢气消耗，以及操作温度和压力。HDS可以有效地去除燃油中大部分的含硫化合物，但是很难去除苯并噻吩类硫化物而获得深度脱硫[1-3]。近几年，氧化脱硫(ODS)得到世人的广泛关注, 氧化脱硫技术可以有效地去除石油中芳香烃含硫成分，并且获得极低含硫燃料[4-6]。在氧化脱硫的反应中，通过亲电加成将二价硫氧化形成六价硫，使噻吩类硫化物分子极性增大，从而可以从石油中分离[7, 8]。

在燃油中已经发现苯并噻吩（BTR）和它的三甲基衍生物 [9-11]，根据分子对称性，其同分异构体  (BTRX, X=1～20)和其原子编号见图1，其砜的对应分子式表示为BTOX