ハロゲン化金の構造変動と結合：モノマーおよび二量体の金モノラハリドおよび金のトリハリド分子、AUX、AU2X2、AUX3、およびAU2X6の量子化学研究（X = F、Cl、BR、I）

すべての金モノライドおよびトリハリドとそれらの二量体の分子構造は、フッ素を除くすべての原子の相対論的偽ポテンシャルを使用することにより、B3LYP、MP2、およびCCSD（T）レベルの理論で計算されています。私たちの計算は、モノハリドの相対的な安定性がフッ化物からヨウ化物に向かって増加する一方で、トリハリドの安定性の傾向が反対であるという実験的観察をサポートしています。すべての金のトリハリドのポテンシャルエネルギー表面（PES）が調査されています。これらの分子は、典型的なJahn-Tellerシステムです。三角平面D3H音響幾何学は、それらのいずれの最小エネルギー構造に対応していません。同時に、Jahn-Tellerの歪みの量と特徴は、AUF3からAUI3に徐々に変化します。最小エネルギージオメトリは、Y字型の遷移状態構造を備えたAUF3およびAUCL3のT字型構造です。AUI3の場合、Y字型の構造はPES上のT字型構造よりも低くなります。Aubr3とAui3の場合、どちらもグローバルな最小ではなく、Jahn-Teller PESの外側にあるL字型構造です。この構造は、I2がドナーとして、AUIはアクセプターとして機能する、ドナーとacceptorシステム、または閉鎖殻の相互作用と見なすことができます。金のモノハリドの二量体は非常に短い金の距離を持ち、耳疾患の相互作用を示しています。三十代の二量体は、2つの架橋ハロゲン原子を備えた平面分子です。

The molecular structures of all gold mono- and trihalides and of their dimers have been calculated at the B3LYP, MP2, and CCSD(T) levels of theory by using relativistic pseudopotentials for all atoms except fluorine. Our computations support the experimental observation that the relative stability of the monohalides increases from the fluoride toward the iodide, while the stability trend of the trihalides is the opposite. The potential energy surface (PES) of all gold trihalides has been investigated. These molecules are typical Jahn-Teller systems; the trigonal planar D3h-symmetry geometry does not correspond to the minimum energy structure for any of them. At the same time, the amount and character of their Jahn-Teller distortion changes gradually from AuF3 to AuI3. The minimum energy geometry is a T-shaped structure for AuF3 and AuCl3, with a Y-shaped transition-state structure. For AuI3, the Y-shaped structure lies lower than the T-shaped structure on the PES. For AuBr3 and AuI3, neither of them is the global minimum but instead an L-shaped structure, which lies outside the Jahn-Teller PES. This structure can be considered to be a donor-acceptor system, or a closed-shell interaction, with I2 acting as donor and AuI as acceptor. The dimers of gold monohalides have very short gold-gold distances and demonstrate the aurophilic interaction. The dimers of the trihalides are planar molecules with two bridging halogen atoms.