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《吡咯与hx(x=f,cl,br)分子间多种氢键的电子密度拓扑研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、吡咯与HX(X=F,Cl,Br)分子间多种氢键的电子密度拓扑研究2007年第65卷第15期,1407~1414化学ACTACHIMICASINICAV01.65.2007No.15,1407~1414?研究论文?吡咯与HX(X--F,CI,Br)分子间多种氢键的电子密度拓扑研究王海燕孟令鹏曾艳丽郑世钧耙("河北师范大学化学与材料科学学院计算量子化学研究所石家庄050016)(华北制药集团新药研究开发有限责任公司天然药物室石家庄050015)摘要采用密度泛函B3LYP/6—311++G(d,p)方法,对吡咯与HX(x=F,c1,Br)形成的经典氢键和7【型氢键,从其几何参数,电子密度的
2、拓扑性质和电子积分等方面进行了研究.在对/t"型氢键的讨论中我们将/l"电子与.电子分离,得到了7【型氢键体系的7【电子的密度等值线和拉普拉斯量等值线图以及各原子的7【电子积分,形象地说明了7【型氢键的作用本质.关键词7【型氢键;电子密度;拓扑分析;吡咯TopologicalStudiesofElectronDensityontheHydrogenBondsbetweenPyrroleandHX(X—F,CIandBr)WANG,Hai—Yan.,MENG,Ling—PengaZENG,Yan—Li.ZHENG,Shi—Jun术'.("InstituteofComputational
3、QuantumChemistry,CollegeofChemistryandMaterialScience,HebeiNormalUniversity,Shijiazhuang0500161(DepartmentofNaturalDrug,NewDrugResearch&DevelopmentCompanyofNCPC,Shijiazhuang0500]5)AbstractTheconventionalhydrogenbondand兀一typehydrogenbondofpyrrolewithhydrogenhalide(HX)havebeenstudiedattheleve
4、lofB3LYP/6—311++G(d,p).Thegeometriesandtopologicalpropertiesofelectrondensityinthehydrogenbondcomplexeswerediscussed.Forthe兀一typehydrogenbondcom.plexes.theo—electronand兀一electronwereseparatedandthecontoursof兀一electronicdensityanditsLapla—cianwereobtmned.Theresultsprovideacleardescriptionforthen
5、atureof兀一typehydrogenbond.Keywords兀一typehydrogenbond;electrondensity;topologicalanalysis;pyrrole氢键广泛存在于许多化学和生物体系中,它在决定分子构象,晶体结构和生物分子特别是核酸的结构中起着重要作用,因而对其本质进行深入研究具有重要意义.近年来,人们从实验和理论方面对氢键进行了大量的研究[1】,氢键的类型也得到了较大的扩展,例如C—H…0,C—H…兀以及H…H等非经典氢键引起了科学家的关注.吡咯(cHN)及其衍生物是重要的有机原料,在有机合成中被广泛的应用.吡咯分子的每个C原子各提供一个P
6、轨道和P电子,N原子上提供一个P轨道和两个P电子,从而形成一个封闭环状的6兀电子的共轭体系,因此吡咯分子也是研究兀型氢键的合适对象.此前,Jiang等[6】研究了吡咯与HF分子形成的N—H…F和F__H…兀型氢键的键能,史福强等则从几何构型和NBO分析的角度对吡咯和HC1以及CHC13体系形成的c(c1)一H…兀型氢键进行了研究.为了更深入研究兀型氢键的作用本质,从电子密度拓扑性质及原子的电子积分等方面对吡咯与HX分子形成的一H…x,x—H…N和x—H…兀型氢键进行了详细的探讨.E—mail:sjzheng@mail.hebtu.edu.cnReceivedDecember8,200
7、6;revisedFebruary4,2007;acceptedApril3,2007.国家自然科学基金(No.20573032),~tl河北省自然科学基金(No.2006000137)资助项目1408化学,b1.65.20O71计算方法B3LYP己被证明是研究分子结构和振动光谱的一种有效的方法喁】,因此,采用B3LYP/6—311++G(d,p)方法对所研究的分子进行构型优化,得到各分子的几何构型及能量,并在相同水平上进行频率分析,证明它们均为稳定构型.