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碱金属及其化合物在生产生活中具有广泛的应用,人们对其物理化学性质的研究越来越多。目前,对碱金属含氮化合物团簇的研究还十分有限。本文主要运用密度泛函理论的杂化密度泛函(DFT/B3LYP)方法,使用6 -311G*基组计算分析了(K3 N)n (n=15)氮化物团簇和(MN3 )n (n=15, M=Na, K)叠氮化合物团簇的结构与性质。第2章优化得到了(K3 N)n (n=15)团簇的最稳定结构,并对其成键特性、电荷分布、振动特性和稳定性等性质进行了计算分析。结果表明:随着n的增大,(K3N)n(n=15)团簇的最稳定结构逐渐由平面结构向空间立体结构转变,(K3N)4、(K3N)5团簇为类似晶体的层状结构;团簇中N原子的配位数以5,6较多见;团簇中N原子的平均自然电荷为-1.6078 e,K原子的平均自然电荷为+0.5495 e,K-N键为较强的离子键;(K3N)4团簇有相对较高的动力学稳定性。第3章优化得到了(NaN3 )n (n=15)团簇的最稳定结构,并对其成键特性、电荷分布、振动特性和稳定性等性质进行了计算分析。结果得到,叠氮基在团簇中以直线型存在, NaN 3团簇最稳定结构为线型结构,(NaN3)n(n=23)团簇最稳定结构为环形结构,(NaN3)n(n=45)团簇最稳定结构是由(NaN3)2团簇最稳定结构形成的平面和空间结构。N-N键键长在0.11540.1196 nm之间,N-Na键键长在0.20530.2443 nm之间;叠氮基中,中间的N原子与两端的N原子分别显示正电性和负电性,与Na原子直接作用的N原子负电性更强,N原子与金属Na原子之间形成离子键。(NaN3)n(n=15)团簇最稳定结构中,位于2180 2240cm-1段的IR光谱振动峰最强,振动模式为叠氮基中N-N键的反对称伸缩振动。(NaN3)3团簇具有相对较高的动力学稳定性。第4章优化得到了(KN3 )n (n=15)团簇的最稳定结构,并对其成键特性、电荷分布、振动特性和稳定性等性质进行了计算分析。结果与(NaN3)n(n=15)团簇相似,团簇中叠氮基以直线型存在, KN 3团簇最稳定结构为直线型, (KN3 )n (n=23)团簇最稳定结构为环形结构, (KN3 )n (n=45)团簇最稳定结构是由(KN3)2团簇最稳定结构形成的平面和空间结构。N-N键键长在0.11560.1196 nm之间,N-K键键长在0.23570.2927 nm之间;叠氮基中,中间的N原子显示正电性,两端的N原子显示负电性,且与K原子直接作用的N原子负电性更强,N原子与金属K原子之间形成离子键。(KN3)n(n=15)团簇最稳定结构中,位于2180 2230 cm-1段的IR光谱振动峰最强,振动模式为叠氮基中N-N键的反对称伸缩振动。(KN3)3团簇具有相对较高的动力学稳定性。