Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Về vấn đề chuyển proton trong liên kết hydro
Tóm tắt
Một mối quan hệ đơn giản được tìm thấy để kết nối giá trị dịch chuyển proton dọc theo đường thẳng của một liên kết hydro X-H…Y tại thời điểm hình thành với rào cản chuyển proton đến đối tượng chấp nhận Y. Sự thỏa mãn của mối quan hệ này được xác minh qua tính toán hóa lượng tử ở mức B3LYP/6-31+G(d, p) của một loạt các phức hợp phân tử có liên kết hydro ở các khoảng cách giữa các nguyên tử khác nhau X…Y. Để phân tích độ chính xác của mối quan hệ này, các phép tính đối với các phức hợp mô hình cũng được thực hiện với các tập hợp cơ sở khác nhau. Các hiệu ứng của việc mở rộng tập hợp cơ sở và sự tương tác electron đối với các giá trị tính toán của rào cản chuyển proton và chiều dài của liên kết cộng hóa trị X-H trong phức hợp phân tử được xem xét. Việc sử dụng kiểu hình được đề xuất cho các vấn đề chuyển proton trong các hệ thống liên kết hydro được thảo luận. Một tiêu chí về chuyển giao không có rào cản được giới thiệu.
Từ khóa
#liên kết hydro #chuyển proton #rào cản chuyển proton #phức hợp phân tử #tính toán hóa lượng tửTài liệu tham khảo
Proton Transfer Reactions, Ed. by E. Caldin and V. Gold (Wiley, New York, 1975).
N. D. Sokolov, Dokl. Akad. Nauk SSSR 60, 825 (1948).
S. J. Grabowski, Chem. Phys. Lett. 338, 361 (2001).
B. Galabov, P. Bobadova-Parvanova, S. Ilieva, and V. Dimitrova, J. Mol. Struct. (Theochem) 507, 153 (2000).
A. N. Isaev, Russ. J. Phys. Chem. A 84, 434 (2010).
A. V. Astakhov and Yu. M. Shirokov, Quantum Physics (Nauka, Leningrad, 1983) [in Russian].
C. Lee, W. Yang, and R. G. Parr, Phys. Rev. 37, 785 (1988).
A. D. Becke, J. Chem. Phys. 98, 5648 (1993).
Z. Latajka and Y. Bouteiller, J. Chem. Phys. 101, 9793 (1994).
K. Kim and K. D. Jordan, J. Phys. Chem. 98, 10089 (1994).
J. E. Del Bene, W. B. Person, and K. Szczepaniak, J. Phys. Chem. 99, 10705 (1995).
P. R. Rablen, J. W. Lockman, and W. L. Jorgensen, J. Phys. Chem. A 102, 3782 (1998).
M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, J. A. Montgomery, Jr. T. Vreven, K. N. Kudin, J. C. Burant, J. M. Millam, S. S. Iyengar, J. Tomasi, V. Barone, B. Mennucci, M. Cossi, G. Scalmani, N. Rega, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, M. Klene, X. Li, J. E. Knox, H. P. Hratchian, J. B. Cross, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R. E. Stratmann, O. Yazyev, A. J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J. W. Ochterski, P. Y. Ayala, K. Morokuma, G. A. Voth, P. Salvador, J. J. Dannenberg, V. G. Zakrzewski, S. Dapprich, A. D. Daniels, M. C. Strain, O. Farkas, D. K. Malick, A. D. Rabuck, K. Raghavachari, J. B. Foresman, J.V. Ortiz, Q. Cui, A. G. Baboul, S. Clifford, J. Cioslowski, B. B. Stefanov, G. Liu, A. Liashenko, P. Piskorz, I. Komaromi, R. L. Martin, D. J. Fox, T. Keith, M. A. Al-Laham, C. Y. Peng, A. Nanayakkara, M. Challacombe, P. M. W. Gill, B. Johnson, W. Chen, M. W. Wong, C. Gonzalez, and J. A. Pople, Gaussian 03, Revision B.03 (Gaussian Inc., Pittsburg, PA, 2003).
Y. Xie, R. B. Remington, and H. F. Schaefer III, J. Chem. Phys. 101, 4878 (1994).
C. Mijoule, Z. Latajka, and D. Borgis, Chem. Phys. Lett. 208, 364 (1993).
W. W. Cleland, Biochemistry 31, 317 (1992).
J. A. Gerlt and P. G. Gassman, J. Am. Chem. Soc. 115, 11552 (1993).
P. A. Frey, S. A. Whitt, and J. B. Tobin, Science 264, 1927 (1994).
K. J. Schweighofer and A. Pohorille, Biophys. J. 78, 150 (2000).
R. Pomes and B. Roux, Biophys. J. 82, 2304 (2002).
Q. Cui and M. Karplus, J. Phys. Chem. B 107, 1071 (2003).
M. Wikstrom, M. Verkhovsky, and G. Hummer, Biochim. Biophys. Acta 61, 1604 (2003).
A.-N. Bondar, J. Baudry, S. Suhai, S. Fischer, and J. C. Smith, J. Phys. Chem. B 112, 14729 (2008).
J. J. P. Stewart, J. Comput. Chem. 10, 209 (1989).
J. O. Noell and K. Morokuma, J. Phys. Chem. 80, 2675 (1976).
K. Ya. Burshtein, J. Mol. Struct. (Theochem) 153, 195 (1987).