zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-653Research ArticleАННОТАЦИИ АНГЛОЯЗЫЧНЫХ СТАТЕЙABSTRACTS ENGLISH-LANGUAGE ARTICLESЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ 14N ЯДЕРНОГО КВАДРУПОЛЬНОГО РЕЗОНАНСА БОРАЗИНАA COMPUTATIONAL INVESTIGATION OF THE 14N NQR PARAMETERS OF BORAZYNEGhiasiR.GhiasiR.rezaghiasi1353@yahoo.comSadeghiN.SadeghiN.Исламский университет АзадаDepartment of Chemistry, Faculty of Science, East Tehran Branch, Islamic Azad UniversityИсламский университет АзадаDepartment of Chemistry, Faculty of Science, Arak Branch, Islamic Azad University202030062020873506(1)-506(7)Copyright © Ghiasi R., Sadeghi N., 20202020Ghiasi R., Sadeghi N.Ghiasi R., Sadeghi N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/653

В рамках теории M062X/6-311G (d,p) описаны 14N ЯКР параметры возможных изомеров боразина в синглетном и триплетном состояниях. Оценены компоненты qxx, qyy, qzz тензора градиента электрического поля, константа ядерной квадрупольной связи (czz, cyy, cxx), параметр асимметрии h, частоты ядерного квадрупольного резонанса n+, n–, n0. Рассчитаны относительная энергия, энергия пограничной орбитали и разница между энергиями верхней и нижней молекулярных орбиталей этих изомеров. С энергетической точки зрения орто- и мета-(2) изомеры наиболее стабильны в синглетном и триплетном состояниях. Синглетное состояние — более стабильный спиновый изомер по сравнению с триплетным состоянием для всех изомеров кроме мета(2). Анализ ароматичности изученных молекул на основе ядерно-независимого химического сдвига показывает, что ароматичность триплетного состояния больше, чем синглетного, для орто- и параизомеров. Для мета-(2) изомера ароматичность синглетного состояния выше, чем триплетного. Для расчета атомного заряда атомов азота использован метод естественной орбитали.

In this study, the 14N NQR parameters of the possible isomers of borazyne were reported in the singlet and triplet states at the M062X/6-311G(d,p) level of theory. Electric field gradient tensors (qxx, qyy,qzz), nuclear quadrupole coupling constants (czz, cyy, cxx), asymmetry parameter (h), and nuclear quadrupole resonance frequencies (n+, n–, n0) were estimated. Relative energy, frontier orbital energy, and HOMO-LUMO gap values of these isomers were calculated. From the energetic aspect, ortho and meta(2) isomers were the most stable isomers in the singlet and triplet states, respectively. The singlet state was a more stable spin isomer compared to the triplet state between all isomers, except the meta(2) isomer. Aromaticity analysis of the studied molecules on the basis of nucleus-independent chemical shift values showed that the aromaticity of the triplet state was stronger than that of the singlet state for ortho and para isomers. For the meta (2) isomer, the aromaticity of the singlet state was stronger than that of the triplet state. To calculate the atomic charge of nitrogen atoms, natural bonding orbital method analysis was used.

боразинпараметры ядерного квадрупольного резонанса 14Nядерно-независимый химический сдвигестественная орбитальborazyne14N NQR parametersnucleus-independent chemical shiftnatural bonding orbitalReferencesM. A. Neiss, R. F. Porter, J. Am. Chem. Soc., 94, 1438 (1972).M. A. Neiss, R. F. Porter, J. Am. Chem. Soc., 94, 1438 (1972).F. D. Proft, P. v. R. Schleyer, J. H.v. Lenthe, F. Stahl, P. Geerlings, Chem. Eur. J., 8, 3402 (2002).F. D. Proft, P. v. R. Schleyer, J. H.v. Lenthe, F. Stahl, P. Geerlings, Chem. Eur. J., 8, 3402 (2002).E. Kraka, J. Anglada, A. Hjerpe, M. Filatov, D. Cremer, Chem. Phys. Lett., 348, 115 (2001).E. Kraka, J. Anglada, A. Hjerpe, M. Filatov, D. Cremer, Chem. Phys. Lett., 348, 115 (2001).E. D. Nelson, A. Artau, J. M. Price, S. E. Tichy, L. Jing, H. Kenttamaa, J. Phys. Chem. A, 105, 10155 (2001).E. D. Nelson, A. Artau, J. M. Price, S. E. Tichy, L. Jing, H. Kenttamaa, J. Phys. Chem. A, 105, 10155 (2001).T. D. Crawford, E. Kraka, J. F. Stanton, D. Cremer, J. Chem. Phys., 114, N 10, 638 (2001).T. D. Crawford, E. Kraka, J. F. Stanton, D. Cremer, J. Chem. Phys., 114, N 10, 638 (2001).R. J. Boyd, S. C. Choi, C. C. Hale, Chem. Phys. Lett., 112, 136 (1984).R. J. Boyd, S. C. Choi, C. C. Hale, Chem. Phys. Lett., 112, 136 (1984).J. J. Torres-Vega, A. Vasquez-Espinal, J. Caballero, M.L. Valenzuela, L. Alvarez-Thon, E. Osorio, W. Tiznado, Inorg. Chem., 53, 3579 (2014).J. J. Torres-Vega, A. Vasquez-Espinal, J. Caballero, M.L. Valenzuela, L. Alvarez-Thon, E. Osorio, W. Tiznado, Inorg. Chem., 53, 3579 (2014).P. W. Fowler, E. Steiner, J. Phys. Chem. A, 101, 1409 (1997).P. W. Fowler, E. Steiner, J. Phys. Chem. A, 101, 1409 (1997).R. Islas, E. Chamorro, J. Robles, T. Heine, J. C. Santos, G. Merino, J. Struct. Chem., 18, 833 (2007).R. Islas, E. Chamorro, J. Robles, T. Heine, J. C. Santos, G. Merino, J. Struct. Chem., 18, 833 (2007).I. Fernandez, G. Frenking, Faraday Discuss., 135, 403 (2007).I. Fernandez, G. Frenking, Faraday Discuss., 135, 403 (2007).A. I. Boldyrev, L. S. Wang, Chem. Rev., 105, 3716 (2005).A. I. Boldyrev, L. S. Wang, Chem. Rev., 105, 3716 (2005).R. Ghiasi, Main Group Chem., 6, 43 (2007).R. Ghiasi, Main Group Chem., 6, 43 (2007).R. Ghiasi, J. Serb. Chem. Soc., 74, 1105 (2009).R. Ghiasi, J. Serb. Chem. Soc., 74, 1105 (2009).R. Ghiasi, Russ. J. Phys. Chem. A, 85, 2148 (2011).R. Ghiasi, Russ. J. Phys. Chem. A, 85, 2148 (2011).R. Ghiasi, S. Akbari, J. Chilean. Chem. Soc., 59, 2666 (2014).R. Ghiasi, S. Akbari, J. Chilean. Chem. Soc., 59, 2666 (2014).P. J. Fazen, L. A. Burke, Inorg. Chem., 45, 2494 (2006).P. J. Fazen, L. A. Burke, Inorg. Chem., 45, 2494 (2006).R. Ghiasi, A. H. Hakimyoon, J. Mex. Chem. Soc., 56, 100 (2012).R. Ghiasi, A. H. Hakimyoon, J. Mex. Chem. Soc., 56, 100 (2012).R. Ghiasi, Russ. J. Phys. Chem. A, 87, 2231 (2013).R. Ghiasi, Russ. J. Phys. Chem. A, 87, 2231 (2013).T. P. Das, E. L. Han, Nuclear Quadrupole Resonance Spectroscopy, Academic Press, New York (1958).T. P. Das, E. L. Han, Nuclear Quadrupole Resonance Spectroscopy, Academic Press, New York (1958).J. Seliger, V. Žagara, J.N. Latosińskac, Phys. Chem. Chem. Phys., 12, 13007 (2010).J. Seliger, V. Žagara, J.N. Latosińskac, Phys. Chem. Chem. Phys., 12, 13007 (2010).J. Seliger, V. Žagar, J. Phys. Chem. A, 117, 1651 (2013).J. Seliger, V. Žagar, J. Phys. Chem. A, 117, 1651 (2013).Z. Lavrič, J. Pirnat, J. Lužnik, U. Puc, Z. Trontelj, S. Srčič, J. Pharm. Sci., 104, 1909 (2015).Z. Lavrič, J. Pirnat, J. Lužnik, U. Puc, Z. Trontelj, S. Srčič, J. Pharm. Sci., 104, 1909 (2015).A. Gregorovič, J. Chem. Phys., 146, 194306 (2017).A. Gregorovič, J. Chem. Phys., 146, 194306 (2017).A. G. A. T. Apih, V. Žagar, J. Seliger, Phys. Chem. Chem. Phys., 21, 306 (2018).A. G. A. T. Apih, V. Žagar, J. Seliger, Phys. Chem. Chem. Phys., 21, 306 (2018).F. Rezaeyani, R. Ghiasi, R. Fazaeli, M. Yousefi, J. Chin. Chem. Soc., 65, 416 (2018).F. Rezaeyani, R. Ghiasi, R. Fazaeli, M. Yousefi, J. Chin. Chem. Soc., 65, 416 (2018).S. Sarraf, R. Ghiasi, J. Struct. Chem., 29, 435 (2018).S. Sarraf, R. Ghiasi, J. Struct. Chem., 29, 435 (2018).R. Ghiasi, E. Amini, J. Struct. Chem., 56, 1458 (2015).R. Ghiasi, E. Amini, J. Struct. Chem., 56, 1458 (2015).M. Z. Fashami, R. Ghiasi, J. Struct. Chem., 56, 1474 (2015).M. Z. Fashami, R. Ghiasi, J. Struct. Chem., 56, 1474 (2015).R. Ghiasi, A. Peikari, J. Appl. Spectrosc., 84, 148 (2017).R. Ghiasi, A. Peikari, J. Appl. Spectrosc., 84, 148 (2017).T. Partovi, M. Mirzaei, N. L. Hadipour, Z. Naturforsch., 61, 383 (2006).T. Partovi, M. Mirzaei, N. L. Hadipour, Z. Naturforsch., 61, 383 (2006).M. Mirzaei, N. L. Hadipour, J. Phys. Chem. A, 110, 4833 (2006).M. Mirzaei, N. L. Hadipour, J. Phys. Chem. A, 110, 4833 (2006).M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, G. Scalman, V. Barone, B. Mennucci, G.A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Caricato, X. Li, H. P. Hratchian, A.F. Izmaylov, J. Bloino, G. Zheng, J. L. Sonnenberg, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, T. Vreven, J. A. Montgomery, Jr., J. E. Peralta, F. Ogliaro, M. Bearpark, J. J. Heyd, E. Brothers, K. N. Kudin, V. N. Staroverov, R. Kobayashi, J. Normand, K. Raghavachari, A. Rendell, J.C. Burant, S. S. Iyengar, J. Tomasi, M. Cossi, N. Rega, J. M. Millam, M. Klene, J. E. Knox, J. B. Cross, V. Bakken, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R. E. Stratmann, O. Yazyev, A. J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J. W. Ochterski, R. L. Martin, K. Morokuma, V. G. Zakrzewski, G. A. Voth, P. Salvador, J. J. Dannenberg, S. Dapprich, A. D. Daniels, O. Farkas, J. B. Foresman, J. V. Ortiz, J. Cioslowski, D. J. Fox, in Gaussian-09, Inc., Wallingford CT (2009).M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, G. Scalman, V. Barone, B. Mennucci, G.A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Caricato, X. Li, H. P. Hratchian, A.F. Izmaylov, J. Bloino, G. Zheng, J. L. Sonnenberg, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, T. Vreven, J. A. Montgomery, Jr., J. E. Peralta, F. Ogliaro, M. Bearpark, J. J. Heyd, E. Brothers, K. N. Kudin, V. N. Staroverov, R. Kobayashi, J. Normand, K. Raghavachari, A. Rendell, J.C. Burant, S. S. Iyengar, J. Tomasi, M. Cossi, N. Rega, J. M. Millam, M. Klene, J. E. Knox, J. B. Cross, V. Bakken, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R. E. Stratmann, O. Yazyev, A. J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J. W. Ochterski, R. L. Martin, K. Morokuma, V. G. Zakrzewski, G. A. Voth, P. Salvador, J. J. Dannenberg, S. Dapprich, A. D. Daniels, O. Farkas, J. B. Foresman, J. V. Ortiz, J. Cioslowski, D. J. Fox, in Gaussian-09, Inc., Wallingford CT (2009).Y. Zhao, D. G. Truhla, J. Phys. Chem. A, 110, 5121 (2006).Y. Zhao, D. G. Truhla, J. Phys. Chem. A, 110, 5121 (2006).R. Krishnan, J. S. Binkley, R. Seeger, J. A. Pople, J. Chem. Phys., 72, 650 (1980).R. Krishnan, J. S. Binkley, R. Seeger, J. A. Pople, J. Chem. Phys., 72, 650 (1980).A. D. McLean, G. S. Chandler, J. Chem. Phys., 72, 5639 (1980).A. D. McLean, G. S. Chandler, J. Chem. Phys., 72, 5639 (1980).J. D. Graybeal, Molecular Spectroscopy, McGraw-Hill (1988).J. D. Graybeal, Molecular Spectroscopy, McGraw-Hill (1988).J. Seliger, Nuclear Quadrupole Resonance, Theory – Encyclopedia of Spectroscopy and Spectrometry, Academic Press (2000).J. Seliger, Nuclear Quadrupole Resonance, Theory – Encyclopedia of Spectroscopy and Spectrometry, Academic Press (2000).C. P. Slichter, Principles of Magnetic Resonance, Springer-Verlag, Heidelberg (1990).C. P. Slichter, Principles of Magnetic Resonance, Springer-Verlag, Heidelberg (1990).K. Wolinski, J. F. Hinton, P. Pulay, J. Am. Chem. Soc., 112, 8251 (1990).K. Wolinski, J. F. Hinton, P. Pulay, J. Am. Chem. Soc., 112, 8251 (1990).P. v. R. Schleyer, C. Maerker, A. Dransfeld, H. Jiao, N. J. R. v. E. Hommes, J. Am. Chem. Soc., 118, 6317 (1996).P. v. R. Schleyer, C. Maerker, A. Dransfeld, H. Jiao, N. J. R. v. E. Hommes, J. Am. Chem. Soc., 118, 6317 (1996).M. K. Cyranski, T. M. Krygowski, M. Wisiorowski, N. J. R. Hommes, P. v. R. Schleyer, Angew. Chem., Int. Ed., 37, 177 (1988).M. K. Cyranski, T. M. Krygowski, M. Wisiorowski, N. J. R. Hommes, P. v. R. Schleyer, Angew. Chem., Int. Ed., 37, 177 (1988).A. E. Reed, L. A. Curtiss, F. Weinhold, Chem. Rev., 88, 899 (1988).A. E. Reed, L. A. Curtiss, F. Weinhold, Chem. Rev., 88, 899 (1988).P. W. Ayers, R. G. Parr, J. Am. Chem. Soc., 422, 2010 (2000).P. W. Ayers, R. G. Parr, J. Am. Chem. Soc., 422, 2010 (2000).R. G. Parr, P. K. Chattaraj, J. Am. Chem. Soc., 113, 1854 (1991).R. G. Parr, P. K. Chattaraj, J. Am. Chem. Soc., 113, 1854 (1991).R. G. Pearson, J. Chem. Educ., 64, 561 (1987).R. G. Pearson, J. Chem. Educ., 64, 561 (1987).R. G. Pearson, Acc. Chem. Res., 26, 250 (1993).R. G. Pearson, Acc. Chem. Res., 26, 250 (1993).R. G. Pearson, J. Chem. Educ., 76, 267 (1999).R. G. Pearson, J. Chem. Educ., 76, 267 (1999).M. Tokman, D. Sundholm, P. Pyykkö, J. Olsen, Chem. Phys. Lett., 265, 60 (1997).M. Tokman, D. Sundholm, P. Pyykkö, J. Olsen, Chem. Phys. Lett., 265, 60 (1997).D. A. Skoog, D. M. West, F. J. Holler, S. R. Crouch, Fundamentals of Analytical Chemistry, Mary Finch (2014).D. A. Skoog, D. M. West, F. J. Holler, S. R. Crouch, Fundamentals of Analytical Chemistry, Mary Finch (2014).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.