1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Журнал физической химии
  4. T. 97, № 5, 2023

Журнал физической химии, 2023, T. 97, № 5, стр. 702-711

Влияние галогена при атоме двухвалентной серы на свойства комплексов с халькогенной и водородной связью

А. Н. Исаев a, *

a Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН
119991 Москва, Россия

* E-mail: isaevaln@ioc.ac.ru

Поступила в редакцию 10.04.2022
После доработки 28.11.2022
Принята к публикации 29.11.2022

Аннотация

Квантово-химическим методом MP2/aug-cc-pVTZ проведены расчеты бинарных комплексов с халькогенной связью (А-комплексы) и водородной связью (Б-комплексы), образованных молекулами SHX (X = F, Cl, Br, OH) двухвалентной серы и молекулой воды. Проведены NBO-анализ, топологический анализ электронной плотности и разложение энергии связи на компонеты для комплексов обоих типов. Квантово-химические расчеты показали, что энергии связи, энергии межорбитального взаимодействия мономеров, а также величины электронной плотности в критической точке (3, –1) межмолекулярного контакта в А- и Б-комплексах имеют близкие значения. Основной вклад в стабилизацию комплексов вносит электростатическое взаимодействие, однако в Б-комплексах значителен также вклад компоненты с переносом заряда. Заметную роль в связывании мономеров в комплексах обоих типов играет дисперсионная энергия. Согласно проведенным расчетам взаимопревращение А- и Б-комплексов происходит с очень низким активационным барьером.

Ключевые слова: нековалентные взаимодействия, халькогенная и водородная связь, структура переходного состояния, MP2/aug-cc-pVTZ -расчеты

Список литературы

  1. Kollman P. // J. Am. Chem. Soc. 1977. V. 99. P. 4875.

  2. Clark T., Hennemann M., Murray J.S., Politzer P. // J. Mol. Model. 2007. V. 1. P. 291.

  3. Auffinger P., Hays F.A., Westhof E., Ho P.S. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2004. V. 101. P. 16789.

  4. Wang W., Ji B., Zhang Y. // J. Phys. Chem. A 2009. V. 113. P. 8132.

  5. Murray J.S., Lane P., Politzer P. // Int. J. Quantum Chem. 2007. V. 107. P. 2286.

  6. Murray J.S., Lane P., Politzer P. // J. Mol. Model. 2009. V. 15. P. 723.

  7. Murray J.S., Lane P., Clark T. et al. // Ibid. 2012. V. 18. P. 541.

  8. Wheeler S.E., Houk K.N. // J. Chem. Theory Comput. 2009. V. 5. P. 2301.

  9. Riley K.E., Hobza P. // J. Chem. Theory Comput. 2008. V. 4. P. 232.

  10. Riley K.E., Murray J.S., Politzer P. et al. // J. Chem. Theory Comput. 2009. V. 5. P. 155.

  11. Riley K.E., Hobza P. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2013. V. 15. P. 17742.

  12. Deepa P., Pandiyan B.V., Kolandaivel P., Hobza P. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2014. V. 16. P. 2038.

  13. Rosokha S.V., Stern C.L., Ritzert J.T. // Chem. – Eur. J. 2013. V. 19. P. 8774.

  14. Rosokha S.V., Vinakos M.K. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2014. V. 16. P. 1809.

  15. Wolters L.P., Bickelhaupt F.M. // Chemistry Open 2012. V. 1. P. 96.

  16. Zhang X.Y., Zeng Y.L., Li X.Y. et al. // Struct. Chem. 2011. V. 22. P. 567.

  17. Frisch M.J., Trucks G.W., Schlegel H.B. et al. Gaussian 09, Revision D.01, Gaussian, Inc., Wallingford CT, 2009.

  18. Quiñonero D., Estarellas C., Frontera A., Deyà P.M. // Chem. Phys. Lett. 2011. V. 508. P. 144.

  19. Moller C., Plesset M.S. // Phys. Rev. 1934. V. 46. P. 618.

  20. Kendall R.A., Dunning T.H. Jr., Harrison R.J. // J. Chem. Phys. 1992. V. 96. P. 6796.

  21. Boys S.F., Bernardi F. // Mol. Phys. 1970. V. 19. P. 553.

  22. Reed A.E., Weinhold F., Curtiss L.A., Pochatko D.J. // J. Chem. Phys. 1986. V. 84. P. 5687.

  23. Reed A.E., Curtiss L.A., Weinhold F. // Chem. Rev. 1988. V. 88. P. 899.

  24. Ditchfield R. // Mol. Phys. 1974, V. 27. P. 789.

  25. Wolinski K., Hilton J.F., Pulay P. // J. Am. Chem. Soc. 1990. V. 112. P. 8251.

  26. Lu T., Chen F. // J. Comp. Chem. 2012. V. 33. P. 580.

  27. Bader R.F.W. // Chem. Rev. 1991. V. 91. P. 893.

  28. Bader R.F.W. Atoms in molecules, a quantum theory. Oxford: Clarendon Press. 1993.

  29. Schmidt M.W., Baldridge K.K., Boatz J.A. et al. // J. Comput. Chem. 1993. V. 14. P. 1347.

  30. Gordon M.S., Schmidt M.W. // Theory and Applications of Computational Chemistry: the first forty years. Eds. C.E. Dykstra, G. Frenking, K.S. Kim, G.E. Scuseria . Asterdam: Elsevier, 2005. 1167 p.

  31. Nepal B., Scheiner S. // Chemical Physics 2015. V. 456. P. 34.

  32. Mó O., Yánez M., Elguero J. // J. Mol. Struct. (Theochem) 1994. V. 314. P. 73.

  33. Espinosa E., Molins E., Lecomte C. // Chem. Phys. Lett. 1998. V. 285. P. 170.

  34. Popelier P.L.A. // J. Phys. Chem. A 1998. V. 102. P. 1873.

  35. Cremer D., Kraka E. // Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1984. V. 23. P. 627.

  36. Isaev A.N. // Comput. Theoret. Chem. 2017. V. 1117. P. 141.

  37. Isaev A.N. // Chem. Phys. Lett. 2021. V. 763. 138195.

  38. Morokuma K., Kitaura K. Molecular Interactions. York: WileyNew, 1980. P. 21.

  39. Steiner T. // Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 2002. V. 41. P. 48.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Журнал физической химии

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал