NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT LIÊN KẾT HYDRO X–H∙∙∙O/N (X = C, N) BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC LƯỢNG TỬ

116
Bảng 3.32. Năng lượng tương tác (kJ.mol -1 ) của các phức khảo sát
tại CCSD(T)/aug-cc-pVTZ//MP2/aug-cc-pVDZ
C1(H-H) C1(F-H) C1(Cl-H) C1(Br-H) C1(H-F) C1(F-F)
ΔE * -12,5 -12,1 -12,0 -12,0 -12,5 -12,8
C1(Cl-F) C1(Br-F) C1(CH 3 -F) C1(NH 2 -F) C2(H-H) C2(F-H)
ΔE * -12,7 -12,6 -14,6 -17,4 -14,2 -10,7
C2(Cl-H) C2(Br-H) C2(CH 3 -H) C2(NH 2 -H) C3(F-H) C3(Cl-H)
ΔE * -10,5 -10,2 -17,9 -22,6 -10,9 -10,9
C3(Br-H) C3(CH 3 -H) C3(NH 2 -H) C3(CH 3 -F)
ΔE * -11,4 -6,7 -14,8 -6,2
Khoảng cách của các tương tác O3∙∙∙C5, H2(8)∙∙∙N6 và H7∙∙∙O3 lần lượt nằm
trong khoảng 2,72-3,07 Å; 2,15-2,73 Å; và 1,98-2,71 Å. Tất cả các khoảng cách đều
nhỏ hơn tổng bán kính Van der Waals của hai nguyên tử tham gia vào tương tác
(3,22 Å; 2,90 Å và 2,72 Å cho các cặp O và C, H và N, H và O). Như vậy, có thể dự
đoán sự tồn tại của các liên kết hydro C–H∙∙∙N/O và N–H∙∙∙N, tương tác axit-bazơ
Lewis >C=O∙∙∙C trong các phức khảo sát. Trong hai phức C3(CH 3 -H) và C3(CH 3 -
F) liên kết hydro C4–H9(10)∙∙∙N6 có thể tồn tại mặc dù khoảng cách tiếp xúc
khoảng 3,0 Å, lớn hơn một ít so với tổng bán kính Van der Waals của H và N. Sự
xuất hiện liên kết hydro này là do sự đóng góp bổ trợ của liên kết hydro C1–
H2∙∙∙N6. Phân tích AIM và NBO (chi tiết bên dưới) cũng xác nhận sự tồn tại của
các tương tác này. Khoảng cách tương tác nhỏ từ 1,98-2,15 Å của liên kết hydro
N4–H8∙∙∙N6 và C5–H7∙∙∙O3 trong phức C3(NH 2 -H) và ba phức C2(H-H), C2
(CH 3 -H), C2(NH 2 -H) cho thấy độ bền lớn hơn của các phức này so với các phức
còn lại. Tóm lại, độ bền các phức C1(R-X) được đóng góp bởi cả tương tác axitbazơ
Lewis >C=O∙∙∙C và liên kết hydro C–H∙∙∙N, trong khi đó các phức C2(R-H) và
C3(R-X) được làm bền bởi liên kết hydro C–H∙∙∙O, C–H∙∙∙N và N–H∙∙∙N.
Như nhìn thấy trong hình 3.17, khoảng cách tương tác của tiếp xúc >C=O∙∙∙C
trong các phức C1(CH 3 -F) và C1(NH 2 -F) ngắn hơn so với trong các phức C1(R-F)
khác; trong khi đó khoảng cách tương tác của các liên kết hydro trong các phức
hình thành là xấp xỉ nhau. Do đó, các phức C1(CH 3 -F) và C1(NH 2 -F) bền hơn các
phức C1(R-F) còn lại. Thật vậy, năng lượng tương tác của C1(CH 3 -F) và C1(NH 2 -