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

127
Bảng 3.37 cho thấy, năng lượng tương tác thu được cho mỗi tiếp xúc xấp
xỉ nhau trong cả biểu thức (*) và (**). Đáng chú ý, độ bền các phức
RCHO∙∙∙FCN trong dạng C1 được đóng góp chính bởi tương tác axit-bazơ Lewis
C1=O3∙∙∙C5 trong khi đó các phức RCHO∙∙∙HCN dạng C1 lại được quyết định
bởi liên kết hydro C1–H2∙∙∙N6. Năng lượng liên kết của liên kết hydro C sp3 –
H∙∙∙N rất nhỏ, chỉ khoảng 3-4 kJ.mol -1 nhỏ hơn liên kết hydro C sp2 –H∙∙∙N trong
khoảng 4-9 kJ.mol -1 và N–H∙∙∙N khoảng 14 kJ.mol -1 , liên kết hydro C sp –H∙∙∙O có
năng lượng liên kết lớn nhất, khoảng 11-21 kJ.mol -1 . Các liên kết hydro đều
thuộc loại liên kết hydro trung bình và yếu.
3.7.5. Phân tích NBO
Các kết quả được lựa chọn từ phân tích NBO tại mức lý thuyết MP2/aug-ccpVDZ
được đưa ra trong bảng 3.38.
Các giá trị EDT âm trong khoảng 0,0012-0,0143 e cho các phức thế halogen
C1(R-H) và tất cả các phức dạng C3 cho thấy mật độ electron chuyển từ XCN tới
RCHO khi phức hình thành. Kết quả này chỉ ra rằng sự chuyển mật độ electron từ
n(N) của HCN tới ζ*(C–H) của RCHO lớn hơn sự chuyển từ obitan n(O) của
RCHO tới ζ*(CN) của XCN đối với C1(F-H), C1(Cl-H) và C1(Br-H). Cụ thể,
giá trị của E inter (n(N) ζ*(C–H) khoảng 3,9-4,3 kJ.mol -1 lớn hơn so với
E inter (n(O) ζ*(CN) (khoảng 3,1-3,5 kJ.mol -1 ). Chỉ có một sự chuyển mật độ
electron từ n(N) của HCN hoặc FCN tới ζ*(C–H) của RCHO trong C3(R-H) và
C3(CH 3 -F), dẫn tới sự tăng lớn mật độ điện tích của RCHO khoảng 0,0025-0,0143
e (bảng 3.38). Ngược lại, trong tất cả các phức C1(H-H), C1(R-F) và C2(R-H) có
sự chuyển khoảng 0,0010-0,0282 e từ RCHO tới XCN. Mật độ electron của RCHO
giảm trong phức C1(H-H) và C1(R-F) do sự chuyển mật độ electron từ n(O3) của
RCHO tới ζ*(CN) của XCN mạnh hơn sự chuyển từ n(N) của XCN tới ζ*(C–H)
của RCHO. Thật vậy, giá trị của E inter (n(O)ζ*(CN)) khoảng 7,2-15,1 kJ.mol -1
lớn hơn E inter (n(N)ζ*(C-H)) khoảng 2,4-4, kJ.mol -1 .