Theoretical study of some BXHn compounds where X stands for B, C, N, O or F

¹ Laboratoire de Chimie Quantique, bâtiment Lavoisier, place Louis-Pasteur, 1, Bte 35, B-1348 Louvain-la-Neuve, Belgium.
² Cray Research France, 7, rue de Tilsitt, F-75017 Paris, France.

Abstract

In this work, we investigate theoretically the energetics of some of the simplest boron-boron boron-carbon, boron-nitrogen, boron-oxygen and boron-fluorine compounds. Optimized structures have been carried out at the HF (RHF and UHF) and MP2 6-31G** level . Our attention has been focused on the heats of formation. They have been obtained at the MP4 level of the theory, using basis sets including polarized (d, f) and diffuse (+) functions. Bond dissociation energies have also been obtained. They arc closely related to the electronic structures. Singlet BB, HBBH, BCH and HBC compounds exibit particularly low bond dissociation energies, but their fundamental states arc known to be triplet instead of singlet state.

Résumé

Dans ce travail, nous étudions, par voie théorique, les caractéristiques géométriques et énergétiques de quelques dérivés monosubstitués du boranc. Les structures d'équilibre sont obtenues au niveau HF et MP2 dans la base 6-31G**. Les énergies totales ont aussi été recalculées au niveau MP4 en utilisant diverses bases atomiques contenant des fonctions diffuse, d et f. Plus particulièrement, nous avons déterminé les chaleurs de formation standard (en phase gazeuse) des composés répondant à la formule BXHn, pour X = B, C, N, O et F. Les énergies de dissociation calculées sont en accord avec les caractéristiques électroniques obtenues par la méthode de localisation de Boys. Les composés BB, HBBH, BCH et HBC (triplet dans leur état fondamental) présentent des énergies de dissociation particulièrement faibles.