تاتومری و قدرت پیوند هیدروژنی درون مولکولی پارا کلر-بنزوئیل استون بوسیله محاسبات کوانتومی و نتایج طیف سنجی
محورهای موضوعی : شیمی کوانتومی و اسپکتروسکوپی
وحیدرضا داروگر
1
(شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه فردوسی)
محمد وکیلی
2
(مشهد، دانشگاه فردوسی مشهد، گروه شیمی، ایران)
حسین عشقی
3
(گروه شیمی، دانشگاه فردوسی مشهد)
کلید واژه: طیف سنجی, نظریه تابعی چگال(DFT), اثر استخلاف, پیوند هیدروژنی درون مولکولی,
چکیده مقاله :
تجزیه و تحلیل ساختار مولکولی و پایداری های نسبی برای صورتبندی های پایدار سیس-انول در مولکول های بنزوئیل استون و کلر-بنزوئیل استون توسط نظریه تابعی چگالی (DFT)، و در سطح B3LYP/6-311++G** انجام شد. در این مولکول ها، تنها دو فرم سیس-انول کی لیتی وجود دارند که قادر به تشکیل پیوند هیدروژنی درون مولکولی O-H…O اند، که با یکدیگر در حال تعادل اند. محاسبات ما نشان می دهند که اختلاف بین این دو فرم در مولکول پارا کلربنزوئیل استون حدود 8/0 کیلو کالری بر مول است، که نشان دهنده آن است که هر دو فرم میتواند در نمونه وجود داشته باشد. قدرت پیوند هیدروژنی نیز برای صورتبندی های انولی پایدار این مولکول هاتوسط نرم افزار AIM محاسبه شده و به همراه پارامتر های دیگر مرتبط با قدرت پیوند هیدروژنی، ازجمله پارامترهای ساختاری و طیف بینی، با یکدیگر مقایسه شدند. مطابق با نتایج حاصله در مولکول های بنزوئیل استون و کلر-بنزوئیل استون قدرت پیوند هیدروژنی درون مولکولی در فرم 4 بیشتر از فرم 2 است. مقایسه این نتایج نیز نشان میدهند که استخلاف کلر در موقعیت پارا حلقه فنیل، بر ساختار و قدرت پیوند هیدروژنی درون مولکولی تاثیری مهمی ندارد.
Molecular structure analysis and relative stabilities for stable cis-enol forms of benzoylacetone(BA) and para chloro-benzoylacetone (Cl-BA) molecules were performed by density functional theory (DFT) at B3LYP/6-311++G** level of theory. In these molecules, there are only two stable cis-enol (chelated) forms with the intramolecular hydrogen bond (O-H...O) and an equilibrium between them. Our calculations show that the energy difference between these two forms in the para-chloro-benzoylacetone molecule is about 0.8 kcal/mol. Therefore, coexisting of two stable cis-enol forms of para-chloro-benzoylacetone in the sample is possible. The hydrogen bonding strength has also been calculated for the stable enolic formations of this molecule. The intramolecular hydrogen bond strength of the mentioned forms obtained by AIM software. We compared the AIM results with the other parameters related to the hydrogen bond strength, including geometrical and spectroscopic parameters. According to the our results, in benzoylacetone and chloro-benzoylacetone molecules, the intramolecular hydrogen bond strength in 4 form is greater than that in 2 form. The comparison of these results also shows that the chlorine substituent in the para position of phenyl ring does not have any significant effect on the structure and intramolecular hydrogen bond strength.
_||_