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Quantum chemistry study on cation structures of fluorinated and chlorinated germanes and their radicals

机译：氟化和氯化锗烷及其自由基的阳离子结构的量子化学研究

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The structures and vibrational frequencies of cations of fluorinated and chlorinated germanes and radicals (GeHxXy+, X = F, Cl; x + y = 1-4) and protonated germanes are investigated theoretically at B3LYP/631+G(2df,p) level. For GeH2, GeHX, GeH2X, GeHX2, and germanes, the most stable cationic structures are largely distorted from their neutral ones and all can be viewed as ion complexes between a Ge-centered cation and a neutral atom or diatom. The ionization potentials, appearance energies, and proton affinities are obtained at Gaussian-3(CC) levels. Cations with the lowest energy (and adiabatic ionization potentials (in eV)) are Ge+-H-2 (B-2(2), 8.94), Ge+-FH (9.42), Ge+-ClH (9.45), GeH3+ (8.01), GeF+-H-2 (7.71), GeCl+-H-2 (8.01), GeF+-FH (7.69), GeCl+-ClH (7.80), GeH2+-H-2 (10.45), GeH2+-FH (10.32), GeHF+-FH (10.64), GeF2+-FH (11.40), GeF4+ (15.22), GeH2+-ClH (10.29), GeHCl+-ClH (10.33), GeCl2+-ClH (10.43), and GeCl4+ (11.48). The most stable protonated germanes (and proton affinities (in kJ/mol, 0 K)) are GeH3+-H-2 (658.3), GeH3+-FH (672.5), GeHF+-FH (634.2), GeHF(2)(+)7-FH (583.4), GeF3+-FH (516.3), GeH3+-ClH (672.7), GeH2Cl+-ClH (652.6), GeHCl2+-ClH (637.5), and GeCl3+-ClH (624.4), respectively. The G3 atomization energies of fluorinated Ge-species are found to be significantly different from G3X and G4 ones, and this may merit further investigation.
机译：理论上在B3LYP / 631 + G（2df，p）水平上研究了氟化和氯化锗烷和自由基（GeHxXy +，X = F，Cl; x + y = 1-4）和质子化锗烷的阳离子的结构和振动频率。对于GeH2，GeHX，GeH2X，GeHX2和锗烷，最稳定的阳离子结构与其中性结构大相径庭，所有这些都可以视为以Ge为中心的阳离子与中性原子或硅藻之间的离子络合物。电离势，外观能和质子亲和力在高斯3（CC）级别获得。能量最低（且绝热电离势（eV））的阳离子为Ge + -H-2（B-2（2），8.94），Ge + -FH（9.42），Ge + -ClH（9.45），GeH3 +（8.01） ，GeF + -H-2（7.71），GeCl + -H-2（8.01），GeF + -FH（7.69），GeCl + -ClH（7.80），GeH2 + -H-2（10.45），GeH2 + -FH（10.32），GeHF + -FH（10.64），GeF2 + -FH（11.40），GeF4 +（15.22），GeH2 + -ClH（10.29），GeHCl + -ClH（10.33），GeCl2 + -ClH（10.43）和GeCl4 +（11.48）。最稳定的质子化锗烷（和质子亲和力（以kJ / mol，0 K为单位））是GeH3 + -H-2（658.3），GeH3 + -FH（672.5），GeHF + -FH（634.2），GeHF（2）（+） 7-FH（583.4），GeF3 + -FH（516.3），GeH3 + -ClH（672.7），GeH2Cl + -ClH（652.6），GeHCl2 + -ClH（637.5）和GeCl3 + -ClH（624.4）。发现氟化锗物种的G3原子化能与G3X和G4原子显着不同，这值得进一步研究。

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