全部 标题 作者
关键词 摘要

OALib Journal期刊
ISSN: 2333-9721
费用:99美元

查看量下载量

相关文章

更多...
化学学报  2013 

杂苯C5H5X(X=N,P,As,Sb,Bi)芳香性的核独立化学位移(NICS)与异构体稳定化能(ISE)研究

DOI: 10.6023/A12090716, PP. 126-132

Keywords: 杂苯,芳香性,核独立化学位移,异构体稳定化能,自然定域分子轨道

Full-Text   Cite this paper   Add to My Lib

Abstract:

应用量子化学方法,通过核独立化学位移(NICS)和异构体稳定化能(ISE)的计算,研究了苯及第五主族元素取代杂苯分子C5H5X(X=N,P,As,Sb,Bi)的芳香性与稳定性.局域轨道定位函数局部最大值的计算结果表明,分子中C—X成键强度与实验稳定性顺序一致.从头算与密度泛函理论对分子的化学位移计算结果各异,计算值与实验值相关分析表明,Hartree-Fock方法对所研究体系的NICS比密度泛函理论具有更好的相关性.在分子环平面上方0.8~0.9?处的NICS是芳香性判据的最佳选择,由自然定域分子轨道分解NICS最大处的zz张量值,结果显示π键对分子的芳香性起主要贡献.异构体稳定化能与NICS(max)的zz张量及π键(NICS(max)zzπ)均有很好的相关性,可以表征杂苯分子C5H5X全局芳香性,其顺序为苯>吡啶>磷杂苯>砷杂苯>锑杂苯>铋杂苯.特别地,对这类分子π轨道的研究发现不包含X原子的π轨道将产生异常大的π键芳香性,这一现象可为分子磁性设计提供理论指导.

References

[1]  Kekulé, A. Bull. Soc. Chim. Paris 1865, 3, 98.
[2]  Schleyer, P. v. R.; Maerker, C.; Dransfeld, A.; Jiao, H.; Hommes, N. J. R. v. E. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 6317.
[3]  Chen, Z.; Wannere, C. S.; Corminboeuf, C.; Puchta, R.; Schleyer, P. v. R. Chem. Rev. 2005, 105, 3842.
[4]  Bieger, W.; Seifert, G.; Eschrig, H.; Grossmann, G. Chem. Phys. Lett. 1985, 115, 275.
[5]  Eschrig, H.; Seifert, G.; Ziesche, P. Solid State Commun. 1985, 56, 777.
[6]  Friedrich, K.; Seifert, G.; Gro?mann, G. Zeitschrift für Physik, D. Atoms, Molecules and Clusters 1990, 17, 45.
[7]  Jiao, H.; Schleyer, P. v. R.; Mo, Y.; McAllister, M. A.; Tidwell, T. T. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 7075.
[8]  Shi, S.-G. M.S. Dissertation, Jilin University, Changchun, 2007. (时圣刚, 硕士论文, 吉林大学, 长春, 2007.)
[9]  Schleyer, P. v. R. Chem. Rev. 2001, 101, 1115.
[10]  Fradera, X.; Austen, M. A.; Bader, R. F. W. J. Phys. Chem. A 1998, 103, 304.
[11]  Suzuki, S.; Morita, Y.; Fukui, K.; Sato, K.; Shiomi, D.; Takui, T.; Nakasuji, K. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 2530.
[12]  Boldyrev, A. I.; Wang, L. S. Chem. rev. 2005, 105, 3716.
[13]  Kong, Q.; Chen, M.; Dong, J.; Li, Z.; Fan, K.; Zhou, M. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 11709.
[14]  Zhang, M.; Liu, Z.-Z.; Tian, W.-Q.; Liu, D.-S.; Ge, X. W. Acta Chim. Sinica 2011, 69, 1509. (张敏, 刘子忠, 田维全, 刘东升, 葛湘巍, 化学学报, 2011, 69, 1509.)
[15]  Ashe, A. J.; Gordon, M. D. J. Am. Chem. Soc. 1972, 94, 7596.
[16]  Hehre, W. J.; Ditchfield, R.; Stewart, R. F.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1970, 52, 2769.
[17]  Bart, J. C. J.; Daly, J. J. Angew. Chem., Int. Ed. 1968, 7, 811.
[18]  Ashe, A. J.; Diephouse, T. R.; El-Sheikh, M. Y. J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 5693.
[19]  Batich, C.; Heilbronner, E.; Hornung, V.; Ashe, A. J.; Clark, D. T.; Cobley, U. T.; Kilcast, D.; Scanlan, I. J. Am. Chem. Soc. 1973, 95, 928.
[20]  Ashe, A. J. Acc. Chem. Res. 1978, 11, 153.
[21]  Ashe, A. J. J. Am. Chem. Soc. 1971, 93, 6690.
[22]  Ma, B.; Lii, J.-H.; Schaefer, H. F.; Allinger, N. L. J. Phys. Chem. 1996, 100, 8763.
[23]  Stanger, A. J. Org. Chem. 2010, 75, 2281.
[24]  Chen, J. Y.; Su, M. D. Organometallics 2010, 29, 5812.
[25]  Lai, C.-H.; Su, M.-D.; Chu, S.-Y. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 2700.
[26]  Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1956, 24, 1111.
[27]  GaussView, Gaussian, Inc., Pittsburgh PA, 2003.
[28]  Geuenich, D.; Hess, K.; K?hler, F.; Herges, R. Chem. Rev. 2005, 105, 3758.
[29]  Bleeke, J. R. Acc. Chem. Res. 1991, 24, 271.
[30]  Bader, R. F. W.; Stephens, M. E. J. Am. Chem. Soc. 1975, 97, 7391.
[31]  Jacobsen, H. Can. J. Chem. 2009, 87, 965.
[32]  Winter, M. Webelements Periodic Table (
[33]  Schleyer, P. v. R. Encyclopedia of Computational Chemistry, Vol. 1, Eds.: John Wiley & Sons Ltd, New York, 1998, pp. 1~2.
[34]  Clive, W. B. Tetrahedron. 1997, 53, 3319.
[35]  Zhou, Z.; Parr, R. G. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 7371.
[36]  De, P. F.; Geerlings, P. Chem. Rev. 2001, 101, 1451.
[37]  Corminboeuf, C.; Hene, T.; Seifert, G.; Schleyer, P. v. R. Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 273.
[38]  Klod, S.; Kleinpeter, E. J. Chem. Soc. Perkin Trans. 2 2001, 1893.
[39]  Fallah-Bagher-Shaidaei, H.; Wannere, C. S.; Corminboeuf, C.; Puchta, R.; Schleyer, P. v. R. Org. Lett. 2006, 8, 863.
[40]  Schleyer, P. v. R.; Pühlhofer, F. Org. Lett. 2002, 4, 2873.
[41]  Schleyer, P. v. R.; Manoharan, Z. W.; Kiran, X. B.; Jiao, H.; Puchta, R.; Hommnes, N. J. R. v. E. Org. Lett. 2001, 3, 2465.
[42]  Corminboeuf, C.; Heine, T.; Seifert, G.; Schleyer, P. v. R.; Weber, J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 273.
[43]  Wannere, C. S.; Schleyer, P. v. R. Org. Lett. 2003, 5, 605.

Full-Text

Contact Us

service@oalib.com

QQ:3279437679

WhatsApp +8615387084133