مطالعه تئوری دانسیته الکترونی اوربیتالهای پای در صفحات بورنیتریدی هالوژندارشده

چکیده در این تحقیق ساختار صفحه بور- نیتریدی شامل 25 اتم بور، 25 اتم نیتروژن و 19 حلقه بور نیترید به عنوان ساختار پایه در نظر گرفته شد و استخلافهای فلئور، کلر و برم به ترتیب بر روی نیتروژن شماره 50 و بور شماره 5 جایگزین گردید. بهینه سازی، تست فرکانس و محاسبه ی تابع موج کلیه ساختارها در سطح تئوری hf/6-31g(d) انجام شد. تجزیه و تحلیل aim و nboبر روی توابع موج ساختارهای ذکر شده در همان سطح تئوری انجام گردید. در تحلیل aim از تابع موج صفحه بور- نیتریدی، سهم دانسیته الکترونی مربوط به اوربیتالهای ? و ? را از هم جدا گردید. نتایج حاصل از این روش نشان داد که در تحلیل چگالی الکترونی مربوط به کلیه ی نقاط بحرانی اوربیتال های ? و ?، پس ازهالوژندار شدن نانو صفحه ی بور نیتریدی تنها خواص الکترونی مربوط به 7 نقطه ی بحرانی نزدیک به استخلافهای هالوژنی تغییرات قابل ملاحظه ای می کند. پس از جایگزینی هالوژنها، پیوندهای ? بین استخلاف و صفحه ایجاد می گردد که هم در اتصال از سمت نیتروژن وهم بور این امر مشهود است. توزیع دانسیته ی الکترونی مربوط به اوربیتال های ? در نانو صفحه ی بور نیتریدی بدون هالوژن تقریبا یکنواخت است ولی هالوژندار کردن این صفحات موجب توزیع نامتناسب دانسیته الکترونی می شود به طوری که توزیع یکنواخت دانسیته ی الکترونی اوربیتال های ? را هم بطور کلی تحت تاثیر قرار می دهد. پس از جایگزینی هالوژنها از سمت نیتروژن و بور بار الکتریکی هر دو اتم مثبت تر شده است و قطبیت پیوندهای متصل به آنها تغییر خواهد کرد. همچنین، جایگزینی استخلاف موجب تغییر در دانسیته الکترونی نقاط بحرانی و طول پیوندهای b-n در حلقه متصل به استخلاف شده که این امر باعث از بین رفتن تقارن حلقه و کاهش آروماتیک بودن حلقه می شود. نتایج محاسبه شاخص homa در این حلقه این موضوع را تایید کرده و نتایج نشان می دهد که مقدار شاخص آروماتیک بودن در حلقه بور نیتریدی متصل به استخلاف نسبت به ملکول بورازین کمتر خواهد شد. نتایج حاصله از روش nboنشان داد جایگزینی استخلاف هالوژنی از سمت بور به میزان بسیار قابل توجهی بر روی پایداری صفحه بور نیتریدی تأثیر گذار بوده و برجسته ترین انتقالات آن در اتصال از سمت بور، از هالوژن به صفحه اتفاق می افتد. در حالی که میزان انرژی این پایداری در اتصال استخلاف از سمت نیتروژن قابل ملاحظه نیست. پس از هالوژندار شدن نانو صفحه بور نیتریدی، تنها بار های اتمی طبیعی اتم های واقع بر حلقه شش ضلعی بور نیتریدی متصل به استخلاف هالوژنی و بیشتر از همه اتم نیتروژن یا بور متصل به استخلاف تغییرات قابل توجهی می کنند و بار اتمی طبیعی سایر اتم های ساختار نسبتا ثابت باقی می ماند. بنابراین هالوژندار کردن نانو صفحه ی بور نیتریدی، می تواند قطبیت پیوند ها، بار های اتمی، دانسیته ی الکترونی و طول پیوند های حلقه بور نیتریدی که هالوژنها مستقیما به آن وصل شده اند را تحت تاثیر قرار دهد (در مورد بخش های دیگر ساختار این تغییرات بسیار ناچیزند). بنابراین می توان تنها با انتخاب یک استخلاف هالوژنی مناسب، با توجه به نیاز کاربردی، بار اتمی و دانسیته الکترونی را به صورت اختصاصی در این بخش از نانو صفحه ی بور نیتریدی افزایش یا کاهش داد، بدون آنکه سایر بخش های ساختار دستخوش تغییرات خواص الکترونی شوند. این موضوع می تواند برای مطالعه ی جذب ملکولها بطور جهت گیری شده بر سطح ساختارهای ملکولی دیگر از جمله نانو داروها و مولکولهای زیستی مفید واقع شود.