ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ 14N ЯДЕРНОГО КВАДРУПОЛЬНОГО РЕЗОНАНСА БОРАЗИНА

В рамках теории M062X/6-311G (d,p) описаны ¹⁴N ЯКР параметры возможных изомеров боразина в синглетном и триплетном состояниях. Оценены компоненты q_xx, q_yy, q_zz тензора градиента электрического поля, константа ядерной квадрупольной связи (czz, c_yy, c_xx), 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.

1. M. A. Neiss, R. F. Porter, J. Am. Chem. Soc., 94, 1438 (1972).

2. F. D. Proft, P. v. R. Schleyer, J. H.v. Lenthe, F. Stahl, P. Geerlings, Chem. Eur. J., 8, 3402 (2002).

3. E. Kraka, J. Anglada, A. Hjerpe, M. Filatov, D. Cremer, Chem. Phys. Lett., 348, 115 (2001).

4. E. D. Nelson, A. Artau, J. M. Price, S. E. Tichy, L. Jing, H. Kenttamaa, J. Phys. Chem. A, 105, 10155 (2001).

5. T. D. Crawford, E. Kraka, J. F. Stanton, D. Cremer, J. Chem. Phys., 114, N 10, 638 (2001).

6. R. J. Boyd, S. C. Choi, C. C. Hale, Chem. Phys. Lett., 112, 136 (1984).

7. J. J. Torres-Vega, A. Vasquez-Espinal, J. Caballero, M.L. Valenzuela, L. Alvarez-Thon, E. Osorio, W. Tiznado, Inorg. Chem., 53, 3579 (2014).

8. P. W. Fowler, E. Steiner, J. Phys. Chem. A, 101, 1409 (1997).

9. R. Islas, E. Chamorro, J. Robles, T. Heine, J. C. Santos, G. Merino, J. Struct. Chem., 18, 833 (2007).

10. I. Fernandez, G. Frenking, Faraday Discuss., 135, 403 (2007).

11. A. I. Boldyrev, L. S. Wang, Chem. Rev., 105, 3716 (2005).

12. R. Ghiasi, Main Group Chem., 6, 43 (2007).

13. R. Ghiasi, J. Serb. Chem. Soc., 74, 1105 (2009).

14. R. Ghiasi, Russ. J. Phys. Chem. A, 85, 2148 (2011).

15. R. Ghiasi, S. Akbari, J. Chilean. Chem. Soc., 59, 2666 (2014).

16. P. J. Fazen, L. A. Burke, Inorg. Chem., 45, 2494 (2006).

17. R. Ghiasi, A. H. Hakimyoon, J. Mex. Chem. Soc., 56, 100 (2012).

18. R. Ghiasi, Russ. J. Phys. Chem. A, 87, 2231 (2013).

19. T. P. Das, E. L. Han, Nuclear Quadrupole Resonance Spectroscopy, Academic Press, New York (1958).

20. J. Seliger, V. Žagara, J.N. Latosińskac, Phys. Chem. Chem. Phys., 12, 13007 (2010).

21. J. Seliger, V. Žagar, J. Phys. Chem. A, 117, 1651 (2013).

22. Z. Lavrič, J. Pirnat, J. Lužnik, U. Puc, Z. Trontelj, S. Srčič, J. Pharm. Sci., 104, 1909 (2015).

23. A. Gregorovič, J. Chem. Phys., 146, 194306 (2017).

24. A. G. A. T. Apih, V. Žagar, J. Seliger, Phys. Chem. Chem. Phys., 21, 306 (2018).

25. F. Rezaeyani, R. Ghiasi, R. Fazaeli, M. Yousefi, J. Chin. Chem. Soc., 65, 416 (2018).

26. S. Sarraf, R. Ghiasi, J. Struct. Chem., 29, 435 (2018).

27. R. Ghiasi, E. Amini, J. Struct. Chem., 56, 1458 (2015).

28. M. Z. Fashami, R. Ghiasi, J. Struct. Chem., 56, 1474 (2015).

29. R. Ghiasi, A. Peikari, J. Appl. Spectrosc., 84, 148 (2017).

30. T. Partovi, M. Mirzaei, N. L. Hadipour, Z. Naturforsch., 61, 383 (2006).

31. M. Mirzaei, N. L. Hadipour, J. Phys. Chem. A, 110, 4833 (2006).

32. 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).

33. Y. Zhao, D. G. Truhla, J. Phys. Chem. A, 110, 5121 (2006).

34. R. Krishnan, J. S. Binkley, R. Seeger, J. A. Pople, J. Chem. Phys., 72, 650 (1980).

35. A. D. McLean, G. S. Chandler, J. Chem. Phys., 72, 5639 (1980).

36. J. D. Graybeal, Molecular Spectroscopy, McGraw-Hill (1988).

37. J. Seliger, Nuclear Quadrupole Resonance, Theory – Encyclopedia of Spectroscopy and Spectrometry, Academic Press (2000).

38. C. P. Slichter, Principles of Magnetic Resonance, Springer-Verlag, Heidelberg (1990).

39. K. Wolinski, J. F. Hinton, P. Pulay, J. Am. Chem. Soc., 112, 8251 (1990).

40. P. v. R. Schleyer, C. Maerker, A. Dransfeld, H. Jiao, N. J. R. v. E. Hommes, J. Am. Chem. Soc., 118, 6317 (1996).

41. M. K. Cyranski, T. M. Krygowski, M. Wisiorowski, N. J. R. Hommes, P. v. R. Schleyer, Angew. Chem., Int. Ed., 37, 177 (1988).

42. A. E. Reed, L. A. Curtiss, F. Weinhold, Chem. Rev., 88, 899 (1988).

43. P. W. Ayers, R. G. Parr, J. Am. Chem. Soc., 422, 2010 (2000).

44. R. G. Parr, P. K. Chattaraj, J. Am. Chem. Soc., 113, 1854 (1991).

45. R. G. Pearson, J. Chem. Educ., 64, 561 (1987).

46. R. G. Pearson, Acc. Chem. Res., 26, 250 (1993).

47. R. G. Pearson, J. Chem. Educ., 76, 267 (1999).

48. M. Tokman, D. Sundholm, P. Pyykkö, J. Olsen, Chem. Phys. Lett., 265, 60 (1997).

49. D. A. Skoog, D. M. West, F. J. Holler, S. R. Crouch, Fundamentals of Analytical Chemistry, Mary Finch (2014).