取代基对1-甲基尿嘧啶与n-甲基乙酰胺氢键复合物中氢键强度的影响

使用密度泛函理论b3lyp方法和二阶微扰理论mp2方法对由1-甲基尿嘧啶与n-甲基乙酰胺所形成的氢键复合物中的氢键强度进行了理论研究,探讨了不同取代基取代氢键受体分子1-甲基尿嘧啶中的氢原子对氢键强度的影响和氢键的协同性.研究表明:供电子取代基使n－h…o＝c氢键键长r(h…o)缩短,氢键强度增强;吸电子取代基使n－h…o＝c氢键键长r(h…o)伸长,氢键强度减弱.自然键轨道(nbo)分析表明:供电子基团使参与形成氢键的氢原子的正电荷增加,使氧原子的负电荷增加,使质子供体和受体分子间的电荷转移量增多;吸电子基团则相反.供电子基团使n－h…o＝c氢键中氧原子的孤对电子轨道n(o)对n－h的反键轨道σ*(n－h)的二阶相互作用稳定化能增强,吸电子基团使这种二阶相互作用稳定化能减弱.取代基对与其相近的n－h…o＝c氢键影响更大.