مطالعه وارونگی نیتروژن در-nفنیل آزیریدینهابا استفاده از روشهای محاسباتی

ترکیبات نیتروژن سه ظرفیتی با وجود جفت الکترون آزاد روی نیتروژن دارای شکل تقریباً چهار وجهی هستند، بطوری که جفت الکترون یکی از موقعیتهای چهار وجهی را اشغال می کند. همین امر باعث وارونگی این مولکولهای چهار وجهی می شود. در این تحقیق، فرایند وارونگی برای مولکول n-فنیل آزیریدین و همچنین همین مولکول با هشت گروه استخلافی مختلف و در دو موقعیت پارا و متا حلقه فنیل مورد بررسی قرار گرفت. ساختارهای بهینه ماده اولیه (r) و حالت گذار (ts) از محاسبات آغازین (ab initio) در دو سطح b3lyp و mp2 با استفاده از سری پایه های 6-311++g**و 6-31g* و در دو فاز گاز و حلال (دی کلرو متان ) بدست آمدند و سپس اثرات استخلافهای مختلف(f,cl,br,cn,nh2,no2,oh,me) بر روی انرژی الکترونی و پارامترهای سینتیکی مورد مطالعه قرار گرفتند و به کمک معادله هامت، نمودارهای هامت رسم گردید و در آخر برای بررسی آروماتیسیتی حالتهای گذار، منحنیهای nics آنها رسم شد. مقادیر انرژی الکترونی برای ماده اولیه و حالت گذار در فاز حلال نسبت به فاز گازی منفیتر می باشند که نشان می دهد با حلالپوشی مولکولها توسط حلال، آنها پایدارتر می شوند. در بخش سینتیکی کمترین انرژی فعالسازی و بیشترین سرعت در متدهای b3lyp (فاز حلال) و mp2 (فاز گاز و حلال) برای استخلاف نیترو در موقعیت پارا می باشد. بطور کلی با توجه به ثابتهای سرعت بدست آمده و نمودارهای هامت می توان به این نتیجه رسید که استخلافهای الکترون کشنده سرعت وارونگی را به علت کشندگی زوج الکترون ناپیوندی نیتروژن در n-فینیل آزیریدین به سوی خود و در نتیجه به وجود آمدن یک جریان رزونانسی پایدار کننده افزایش می دهند و بر عکس استخلافهای الکترون دهنده سرعت وارونگی را کم می کنند. حالت گذار وارونگی مولکول n-فنیل آزیریدین با استخلاف no2 در موقعیت پارا که پایینترین انرژی فعالسازی را دارد نسبت به بقیه استخلافها آروماتیکتر است. بطور کلی در بیشتر موارد حالتهای گذار وارونگی مولکولها با استخلاف در موقعیت پارا آروماتیسیتی بیشتری را نسبت به موقعیت متا نشان می دهند.