Các khía cạnh lý thuyết của các phức hợp nhị phân và tứ phân của aziridine⋯amoniac được quy định bởi sức mạnh của liên kết hydro

Journal of Molecular Modeling - Tập 18 - Trang 2845-2854 - 2011
Boaz G. Oliveira1, Regiane C. M. U. Araújo1,2
1Instituto de Ciências Ambientais e Desenvolvimento Sustentável, Universidade Federal da Bahia, Barreiras, Brazil
2Departamento de Química, Universidade Federal da Paraíba, João Pessoa, Brazil

Tóm tắt

Các phép tính B3LYP, điện tích nguyên tử ChelpG và tích phân lý thuyết lượng tử về các nguyên tử trong phân tử (QTAIM) đã được sử dụng để nghiên cứu các phức hợp liên kết hydro nhị phân (1:1) và tứ phân (1:2) được hình thành từ aziridine (1) và amoniac (2). Trong một loạt phân tích, dữ liệu hình học, các tham số điện tử, các dao động dao động và các chỉ số hình thái đã được sử dụng để đánh giá sức mạnh của liên kết hydro, và thêm nữa để xác định các biến dạng phân tử nổi bật hơn trong quá trình hình thành các hệ thống C2H5N···NH3 (1:1) và C2H5N···2NH3 (1:2). Từ góc độ phổ học, kết quả thu được từ phân tích phổ hồng ngoại hài hòa đã được kiểm tra. Từ những điều này, các chế độ dao động mới và các dịch chuyển đỏ và xanh liên quan đến tần số kéo dài của các chất cho hoặc nhận proton đã được xác định. Hơn nữa, hình thái phân tử của mật độ điện tử được mô hình hóa theo đúng quy định của QTAIM là rất quan trọng trong việc xác định các điểm quan trọng của liên kết (BCP) và các điểm quan trọng của vòng (RCP) trên các cấu trúc dị vòng. Việc tổng hợp tất cả các kết quả cho phép chúng tôi xác định và đặc trưng hóa tất cả các liên kết N···H, cũng như vòng căng của aziridine và tính ổn định của nó.

Từ khóa

#aziridine; amoniac; liên kết hydro; B3LYP; QTAIM; cấu trúc phân tử

Tài liệu tham khảo

Pretsch E, Bühlmann P, Badertscher M (2009) Structure determination of organic compounds. Springer, Berlin Köck M, Junker J (1997) J Mol Model 3:403–407 Almeida MV, Assis JV, Couri MRC, Anconi CPA, Guerreiro MC, Santos HF, Almeida WB (2010) Org Lett 12:5458–5461 Abashkin Y, Russo N, Toscano M (1994) Int J Quantum Chem 52:695–704 Scott KA, Clarke J (2005) Protein Sci 14:1617–1629 Grzybowski BA, Bishop KJM, Kowalczyk B, Wilmer CE (2009) Nat Chem 1:31–36 Holubka JW, Bach RD, Andrés JL (1992) Macromolecules 25:1189–1192 Banks HD, White WE (2001) J Org Chem 66:5981–5986 Banks HD (2003) J Org Chem 68:2639–2644 Siddarth P, Gopinathan MS (1989) J Mol Struct (THEOCHEM) 187:169–176 Kim HS, Kurasawa Y, Yoshii C, Masuyama M, Takada A, Okamoto Y (1990) J Heter Chem 27:1115–1117 Simpson DM, Elliston JF, Katzenellenbogen JA (1987) J Steroid Biochem 28:233–245 Bachowska B, Zujewska T (2001) Monatsh Chem 132:849–854 Fazli M, Jalbout AF, Raissi H, Ghiassi H, Yoosefian M (2009) J Theor Comput Chem 8:713–732 Ramanathan K, Sethumadhavan R (2009) J Theor Comput Chem 8:909–924 Wang ZX, Duan Y (2005) J Theor Comput Chem 4:689–705 Jalili S, Akhavan M (2004) J Theor Comput Chem 3:527–542 Giese K, Lahav D, Kühn O (2004) J Theor Comput Chem 3:567–597 Takahashi O, Kohno Y, Nishio M (2010) Chem Rev 110:6049–6076 Oliveira BG, Araújo RCMU, Carvalho AB, Ramos MN (2011) J Mol Model 17:2847–2862 Rehm TH, Schmuck C (2010) Chem Soc Rev 39:3597–3611 Oliveira BG, Araújo RCMU (2011) Monatsh Chem 142:861–873 Grabowski SJ (2011) Chem Rev 111:2597–2625 Elguero J, Katritzky AR, Denisko OW (2000) Adv Heter Chem 76:157–323 Oliveira BG, Araújo RCMU, Carvalho AB, Ramos MN (2009) Struct Chem 20:663–670 Gadzhiev BO, Ignatov SK, Razuvaev AG, Masunov AE (2009) J Phys Chem A 113:9092–9101 Oliveira BG, Araújo RCMU, Chagas FF, Carvalho AB, Ramos MN (2008) J Mol Model 14:949–955 Oliveira BG, Araújo RCMU, Ramos MN (2008) Struct Chem 19:665–670 Oliveira BG, Araújo RCMU, Silva JJ, Ramos MN (2010) Struct Chem 21:221–228 Oliveira BG, Vasconcellos MLAA (2009) Inorg Chem Commun 12:1142–1144 Jursic B (1998) J Mol Struct (THEOCHEM) 434:37–42 Grabowski SJ, Bilewicz E (2006) Chem Phys Lett 427:51–55 Grabowski SJ, Leszczynski (2009) J Chem Phys 355:169–176 Biczysko M, Latajka Z (1999) Chem Phys Lett 313:366–373 Oliveira BG, Araújo RCMU, Carvalho AB, Lima EF, Silva WLV, Ramos MN, Tavares AM (2006) J Mol Struct (THEOCHEM) 775:39–45 Oliveira BG, Araújo RCMU, Pereira FS, Lima EF, Silva WLV, Carvalho AB, Ramos MN (2008) Quim Nova 31:1673–1679 Giuliano BM, Castrovilli MC, Maris A, Melandri S, Caminati W, Cohen EA (2008) Chem Phys Lett 463:330–333 Rensing C, Mäder H, Temps F (2008) J Mol Spec 251:224–228 Oliveira BG, Santos ECS, Duarte EM, Araújo RCMU, Ramos MN, Carvalho AB (2004) Spectrochim Acta A 60:1883–1887 Oliveira BG, Duarte EM, Araújo RCMU, Ramos MN, Carvalho AB (2005) Spectrochim Acta A 61:491–494 Oliveira BG, Araújo RCMU (2007) Quim Nova 30:791–796 Kaur D, Khanna S (2011) Comput Theor Chem 963:71–75 Zabardasti A, Amani S, Solimannejad M, Salehnassaj M (2009) Struct Chem 20:1087–1092 Li J (2006) J Theor Comput Chem 5:187–196 Vasconcellos MLAA, Oliveira BG, Leite LFCC (2008) J Mol Struct (THEOCHEM) 860:13–17 Geerlings P, De Proft F, Langenaeker W (2003) Chem Rev 103:1793–1873 Kolboe S, Svelle S (2008) J Phys Chem A 112:6399–6400 Riley KE, Pitonak M, Cerny J, Hobza P (2010) J Chem Theor Comput 6:66–80 Oliveira BG, Araújo RCMU, Ramos MN (2009) J Mol Struct (THEOCHEM) 908:79–83 Rao L, Ke H, Fu G, Xu X, Yan Y (2009) J Chem Theor Comput 5:86–96 Oliveira BG, Vasconcellos MLAA (2009) Struct Chem 20:897–902 Oliveira BG, Araujo RCMU, Carvalho AB, Ramos MN (2007) Quim Nova 30:1167–1170 Oliveira BG, Araujo RCMU, Carvalho AB, Ramos MN, Hernandes MZ, Cavalcante KR (2007) J Mol Struct (THEOCHEM) 802:91–97 Guerra CF, Baerends EJ, Bickelhaupt FM (2006) Int J Quantum Chem 106:2428–2443 Araújo RCMU, Silva JBP, Ramos MN (1995) Spectrochim Acta A 51:821–830 Araújo RCMU, Ramos MN (1996) J Mol Struct (THEOCHEM) 366:233–240 Araújo RCMU, Ramos MN (1998) J Braz Chem Soc 9:499–505 Wolk JL, Rozental E, Basch H, Hoz S (2006) J Org Chem 71:3876–3879 Tokura S, Tsuneda T, Hirao K (2006) J Theor Comput Chem 5:925–944 Kageura Y, Sakota K, Sekiya H (2009) J Phys Chem A 113:6880–6885 Bader RFW (1990) Atoms in molecules a quantum theory. Clarendon, Oxford Bader RFW (1991) Chem Rev 91:893–928 Filho EBA, do Monte EV, do Monte S, Oliveira BG, Junior CGL, Rocha GB, Vasconcellos MLAA (2007) Chem Phys Lett 449:336–340 Sokol W, Werstiuk NH (2008) Can J Chem 86:737–744 Huang Z, Yu L, Daí Y, Wang H (2011) Struct Chem 22:57–67 Kudin KN, Strain MC, Farkas O, Tomasi J, Barone V, Cossi M, Cammi R, Mennucci B, Pomelli C, Adamo C, Clifford S, Ochterski J, Petersson GA, Ayala PY, Cui Q, Morokuma K, Rega N, Salvador P, Dannenberg JJ, Malick DK, Rabuck AD, Raghavachari K, Foresman JB, Cioslowski J, Ortiz JV, Baboul AG, Stefanov BB, Liu G, Liashenko A, Piskorz P, Komaromi I, Gomperts R, Martin RL, Fox DJ, Keith T, Al-Laham MA, Peng CY, Nanayakkara A, Challacombe M, Gill PMW, Johnson B, Chen W, Wong MW, Andres JL, Gonzalez C, Head-Gordon M, Replogle ES, Pople JA (1998) Gaussian 98W Revision A.1. Gaussian Inc, Pittsburgh van Duijneveldt FB, Murrell JN (1967) J Chem Phys 46:1759–1767 Boys SB, Bernardi F (1970) Mol Phys 19:553–566 McQuarrie DA (1973) Statistical thermodynamics. Harper and Row, New York Cioslowski J, Stefanov BB (1996) Chem Phys Lett 256:449–453 AIM 2000 1.0 program designed by Biegler-König F, University of Applied Sciences, Bielefeld, Germany Breneman CM, Wiberg KB (1990) J Comput Chem 11:361–373 Oliveira BG, Pereira FS, Araújo RCMU, Ramos MN (2006) Chem Phys Lett 47:181–184 Oliveira BG, Lima MCA, Pitta IR, Galdino SL, Hernandes MZ (2010) J Mol Model 16:119–127 Padwa A (2008) Comp Heter Chem 18:1–197 Epshtein LM (1979) Russ Chem Rev 48:854–867 Zefirov YV, Zorky PM (1995) Russ Chem Rev 64:415–428 Wiberg KN (2004) Found Chem 6:65–80 Cremer D, Kraka E (1985) J Am Chem Soc 107:3800–3810 Cremer D, Kraka E (1985) J Am Chem Soc 107:3811–3819 Oliveira BG, Araújo RCMU, Ramos MN (2010) J Mol Struct (THEOCHEM) 944:168–172 Oliveira BG, Ramos MN (2010) Int J Quantum Chem 110:307–316 Umeyama H, Morokuma K (1977) J Am Chem Soc 99:1316–1332 Bleiholder C, Werz DB, Köppel H, Gleiter R (2006) J Am Chem Soc 128:2666–2674 Pichlmaier M, Winter RF, Zabel M, Záliš S (2009) J Am Chem Soc 131:4892–4903 Araújo RCMU, Soares VM, Oliveira BG, Lopes KC, Ventura E, Monte S, Santana O, Carvalho AB, Ramos MN (2006) Int J Quantum Chem 106:2714–2711 Oliveira BG, Araújo RCMU, Soares VM, Ramos MN (2008) J Theor Comput Chem 7:245–256 Znamenskiy YS, Gree ME (2007) J Chem Theor Comput 3:103–114 Hohenstein EG, Sherrill CD (2011) Wavefunction methods for noncovalent interactions. Interdisciplinary Reviews: Computational Molecular Science. Wiley, New York Stone AJ, Misquitta AJ (2009) Chem Phys Lett 473:201–205 Rusu VH, Ramos MN, Silva JBP (2006) Int J Quantum Chem 106:2811–2817 Nesbitt DJ (1988) Chem Rev 88:843–870 Oliveira BG, Araújo RCMU, Carvalho AB, Ramos MN (2009) J Mol Model 15:123–131 Barnes AJ (2004) J Mol Struct 704:3–9 Yu W, Lin Z, Huang Z (2006) Chem Phys Chem 7:828–830 Dhumal NR, Gejji SP (2004) Chem Phys Lett 393:355–360 Joseph J, Jemmis ED (2007) J Am Chem Soc 129:4620–4632 Scheiner S, Kar T (2002) J Phys Chem A 106:1784–1789 Herrebout WA, Delanoye SN, van der Veken BJ (2004) J Phys Chem 108:6059–6064 Popelier PLA (2000) Atoms in Molecules. An Introduction. Pearson, Harlow, UK Matta CF, Boyd RJ (2007) The quantum theory of atoms in molecules: from solid state to DNA and drug design. Wiley-VCH, Weinheim Matta CF (2009) Quantum biochemistry: electronic structure and biological activity. Wiley-VCH, Weinheim Popelier PLA (2000) Coord Chem Rev 197:169–189 Bader RFW (2005) Monatshefte für Chemie 136:819–854 Okulik N, Jubert AH, Castro EA (2002) J Mol Struct (THEOCHEM) 589–590:79–87 Alsberg BK, Marchand-Geneste N, King RD (2000) Chemom Intell Lab Syst 54:75–91 Oliveira BG, Vasconcellos MLAA (2006) J Mol Struct (THEOCHEM) 774:83–88 Oliveira BG, Leite LFCC (2008) J Mol Struct (THEOCHEM) 915:38–42 Oliveira BG, Araújo RCMU, Ramos MN (2007) Chem Phys Lett 433:390–394 Oliveira BG, Vasconcellos MLAA, Olinda RR, Filho EBA (2009) Struct Chem 20:81–90 Oliveira BG, Araújo RCMU, Ramos MN (2010) Quim Nova 33:1155–1162 Desiraju GR (2010) Angew Chem Int Edn 49:2–10 Castillo N, Matta CF, Boyd RJ (2005) Chem Phys Lett 409:265–269 Grabowski SJ (2004) Monatsh Chem 133:1373–1380