（一）引言：

? 在計算化合物的結(jié)構(gòu)性質(zhì)時，我們常常需要知道原子之間的成鍵性質(zhì)，其中比較重要的就是鍵級。鍵級又稱鍵序，是分子軌道法中表示相鄰的兩個原子成鍵強度的一種數(shù)值。在量子力學(xué)的范疇內(nèi)，鍵級是難以觀測的，因此，無法用唯一的方法來給它下定義。然而，對于化學(xué)家來說，鍵級是一種非常有用的模型。Wiberg提出的鍵級定義在大部分體系中比較合理，他采用鍵指標(biāo)(bondindex)來代替鍵級(bondorder)。本文將以一些小分子為例，運用Gaussian軟件中的NBO模塊介紹Wiberg鍵級的計算及初步分析。

（二）計算過程：

1. 分子構(gòu)建
█ 軟件版本Gaussian 16, GaussView 6，使用方法B3LYP/6-31G(d)

2. 分子結(jié)構(gòu)優(yōu)化及Wiberg鍵級計算
█ 將上述分子結(jié)構(gòu)在GaussView 6中畫好后，按照下圖所示，在Calculate面板中進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化和Wiberg鍵級計算設(shè)置。然后提交任務(wù)：

Wiberg鍵級計算設(shè)置

3. 使用GaussView 6 顯示W(wǎng)iberg鍵級
█ 完成計算之后，打開上述4個分子的log文件。點擊Results面板中的Bond Properties（如下圖）

GaussView 6 顯示鍵級

█ 此時會出現(xiàn)一個包含鍵長、鍵級的面板，選擇Order，并且勾選Show Numbers，這樣就可以顯示出以上分子的Wiberg鍵級了。

GaussView 6 顯示鍵級

█ 計算得到的鍵級如下圖所示

甲醇、乙烯、苯及氨硼烷分子的鍵級

4. Wiberg鍵級分析
█ 從上圖可以看出，在甲醇分子中，C-H鍵約為0.93~0.96之間，因此可以看做鍵級為1，也就是我們通常說的單鍵。同理，C-O鍵級為0.954，也屬于單鍵范疇。在乙烯分子中，C-C鍵的鍵級為2.039，是典型的雙鍵。在苯分子體系中，C-C鍵的鍵級為1.437（接近1.5），既不是單鍵，也不是雙鍵。這是因為在C-C單鍵的基礎(chǔ)上，6個C原子之間存在離域大π鍵，分配到每個C-C鍵上的鍵級為0.5。最后，在氨硼烷復(fù)合物中，可以看到B-N之間的鍵級只有0.608，因此不是典型的單鍵，而是N上的孤對電子與B上的空軌道形成了配位作用。這種配位作用比常見的單鍵要弱，因此鍵級較小。

（三）知識背景：

? Gaussian官網(wǎng)關(guān)于population關(guān)鍵詞的使用說明及例子：
http://gaussian.com/population/

? 百度詞條中關(guān)于鍵級的解釋
https://baike.baidu.com/item/%E9%94%AE%E7%BA%A7/8797592?fr=aladdin