بررسی قدرت پیوند هیدروژنی درون مولکولی مشتقات متیل استواستات با استفاده از طیف بینی ارتعاشی و محاسبات کوانتومی

هدف از این پژوهش، بررسی ساختار و طیف های ارتعاشی (زیرقرمز و رامان) و قدرت پیوند هیدروژنی درون مولکولی بعضی از مشتقات متیل استواستات از خانواد? ?-انامینون ها است. بنابراین دو ماده متیل-3-آمینو-2-بوتنوآت (mab) و متیل-3-(متیل آمینو)-2-بوتنوآت (mmab) و مشتقات دوتر? آنها تهیه و طیف های زیر قرمز (ir) و رامان جامد و محلول آنها در تترا کلرید کربن (ccl4) ثبت گردید. بلور mmab تهیه و از آن بلورنگاری پرتوی ایکس (x) به عمل آمد. از سطح (b3lyp/6-311++g(d,p برای بهینه سازی ساختار و محاسب? طیف های ارتعاشی استفاده شد. همچنین، پارامترهای ساختاری در سطح (mp2/6-311++g(d,p نیز محاسبه گردیدند. عددموجهای ناهماهنگ در سطح (b3lyp/6-311g(d,p محاسبه شدند تا اختلاف بین عددموجهای نظری و تجربی کاهش یابد. مدل پیوستار قطبش پذیر (pcm) برای محاسبات میدان واکنش خودسازگار (scrf) محلولهای ccl4 انتخاب شد. برای پیش گویی اثرات حلال بر ساختار و عددموجهای ارتعاشی هماهنگ، محاسبات scrf در سطح (b3lyp/6-311++g(d,p و به کمک مدل pcm انجام شدند. انتساب عددموجهای تجربی به ارتعاشات مختلف بر مبنای عددموج نوارها و شدتهایشان در طیفهای ir و رامان، با استفاده از مرتبط کردن عددموجهای تجربی و محاسباتی تأیید شدند. چگالی الکترونی در نقاط بحرانی پیوند هیدروژنی مطابق با نظری? اتم ها در مولکول ها (aim) در سطح (mp2/6-311++g(d,p محاسبه شد. نتایج حاصل از این محاسبات توافق خوبی با نتایج تجربی داشت. به خصوص با جایگزینی گروه متوکسی در موقعیت ?، قدرت پیوند هیدروژنی درون مولکولی mab و mmab در مقایسه با 4-آمینو-3-پنتن-2-اون (apo) به شدت کاهش می یابد که محاسبات، به خوبی این نکته را پیش گویی می کنند. دلیل آن، قرارگیری گروه متوکسی در موقعیت ? است که باعث کاهش عدم استقرار الکترون های ? در حلق? کیلیتی می شود. همچنین، قرارگیری گروه متیل به جای هیدروژن بیرونی nh2، باعث افزایش اندک عدم استقرار الکترون های ? و به دنبال آن، افزایش قدرت پیوند هیدروژنی درون مولکولی می شود. محاسبات ساختاری نشان داد که هیدروژن های گروه nh2 در mab در صفح? مولکول قرار ندارند که این به کاهش عدم استقرار الکترون های ? و رزونانس و به دنبال آن کاهش قدرت پیوند هیدروژنی درون مولکولی می انجامد. از مقایس? طیف های جامد و محلول mab مشخص شد که در این ترکیب هم پیوند هیدروژنی درون مولکولی و هم برون مولکولی وجود دارد. تغییر غلظت محلولهای این ماده در ccl4 بر روی پیوند هیدروژنی بین مولکولی اثر گذاشته و موجب جابه جایی نوار مربوطه و همچنین تغییر شکل آن می شود. نتایج حاصل از aim همراه نتایج حاصل از نظریه تابعی چگالی (dft)، به لحاظ کیفی، در تشخیص قدرت پیوند هیدروژنی درون مولکولی ارزشمند هستند. این محاسبات مشخص نمودند که قدرت پیوند هیدروژنی درون مولکولی mab و mmab در حد متوسط و در گستر? 7.2-5.5 کیلوکالری بر مول است.