مطالعه نظری برهم کنش¬های کاتیون-π و هیدروژن-π در سیستم های بنزن استخلاف شده: تجزیه و تحلیل aim، nbo و nmr

چکیده: تحقیق اول اختصاص به بررسی ساختار هندسی مولکولی، ترتیب پایداری و مقایسه¬ی قدرت پیوند هیدروژنی درون مولکولی در 25 صورت¬بندی مختلف ترکیب 1- (تیو نیتروزو متیلن) هیدرازین در سطوح محاسباتی از اساس (mp2/6-311++g**، mp2/aug-cc-pvtz و g2mp2) و dft (b3lyp/6-311++g** و b3lyp/aug-cc-pvtz) دارد. انرژی پیوند هیدروژنی درون مولکولی تمام صورتبندی¬های این ترکیب به وسیله¬ی روش اسپینوزا محاسبه گردید. نتایج محاسبات حاصل از روش¬های مذکور نشان می¬دهد که ti-i پایدارترین صورت¬بندی tnmh در فاز گاز و محلول است. پایداری نسبی بیشتر این صورتبندی می¬تواند به¬دلیل تشکیل سه نوع پیوند هیدروژنی درون مولکولی s-h…n، s…h-n و n-h…n باشد، که توسط نوعی رزونانس با عدم استقرار الکترون¬های غیر مستقر ? یاری می¬شود. در ادامه، در تحقیق دوم به مطالعه¬ی اثر استخلاف بر قدرت پیوند هیدروژنی درون مولکولی ترکیب (z)-n- (تیو نیتروزو متیلن) تیو هیدروکسیل آمین پرداخته شده است. محاسبات ساختار مولکولی، انرژی پیوند هیدروژنی درون مولکولی و عدم استقرار الکترون¬های ? تمامی استخلاف-های این ترکیب در موضع استخلافی r و در سطح محاسباتی b3lyp با استفاده از مجموعه پایه 6-311++g** انجام گردید. گروه¬های استخلافی f، cl، sh، no2، ch2f، ch2cl، ch2cooh، ch2och3 و scoch3 در موضع استخلافی مذکور جایگزین شده¬اند. بعلاوه محاسبات فرکانس¬های ارتعاشی برای تمامی استخلاف¬های ترکیب مذکور در همان سطح محاسباتی انجام شده است. نتایج حاصل نشان داد که قدرت پیوند هیدروژنی درون مولکولی، وابسته به عدم استقرار الکترون¬های ?درون حلقه کیلیت در ترکیبات مذکور می¬باشد، که در اثر حضور گروه¬های استخلافی ایجاد می¬شود. در ادامه¬ی بحث، در تحقیق دیگری، برهم¬کنش کاتیون¬های li+، na+، k+، be2+، mg2+، ca2+ با سیستم¬های ? مختلف از قبیل مشتقات بنزن پارا استخلاف شده f، cl، oh، sh، ch3 و nh2 بررسی شده است. پارامترهای ساختاری کمپلکس¬ها و منومرهایش در سطح محاسباتی ub3lyp با کمک تابع پایه 6-311++g** در فازهای گاز و محلول بهینه گردید. نتایج حاصل از محاسبات نشان ¬داد که اندازه کاتیون و ماهیت سیستم ?، دو عامل موثر هستند که ماهیت برهم¬کنش را تحت تأثیر قرار می¬دهند. در تحقیق آخر، اثرات ساختاری و الکترونی مربوط به برهم¬کنش h…? در هالیدهای هیدروژن hf، hcl و hbr با سیستم¬ ? بنزن و بعضی از استخلاف¬هایش که در موقعیت پارا نسبت به یکدیگر قرار دارند، گزارش شده ¬است. برای این ترکیب، استخلاف¬های f، cl، oh، sh، ch3 و nh2 در نظر گرفته ¬شده است. این محاسبات برای تمامی کمپلکس¬ها در سطح b3lyp/6-311++g** انجام گردیده¬ و فرکانس¬های ارتعاشی نوسانگر هماهنگ نیز در همین سطح به منظور تأیید ماهیّت نقاط ایستا و همچنین برای تصحیح انرژی نقطه صفر (zpve) تخمین زده شده¬اند.