Azakarbomery pentalenu
W. Szczepankiewicz, "Azakarbomery pentalenu", Teneochem.blogspot, 2024.03.04.
Tytułowe azaanalogi karbomeru C2 pentalenu obejmują 23 izomery i heteroomery. Pokaźna liczba związków chemicznych, które być może już są, albo zostaną zsyntezowane w przyszłości (stan na marzec 2024, rys. 1)
 |
| Rys. 1. Azakarbaleny |
Wprowadzam tu definicję heteromerii, którą jest zastępowanie w danym węglowodorze grup CH (lub czterowiązalnego atomu węgla), CH2 lub CH3 heteroatomem (z ewentualnie dołączonymi atomami wodoru). W wyżej pokazanych przykładach atom azotu zastępuje Grupę CH (lub dwa atomy azotu dwie grupy CH, itd.). Można powiedzieć, że hydrazyna jest diheteromerem etanu, tak jak pirydyna benzenu.
W celach weryfikacyjnych kilka z powyższych struktur poddałem optymalizacji geometrii na poziomie półempirycznym a potem HF lub DFT.
Na rys. 2 pokazuję związki, które poddałem optymalizacji. Lewy obrazek: Orca4.2.1/HF/def2-SVP/hess-plus, środkowy obrazek: Orca4.2.1/B3LYP/def2-SVP/hess-plus, prawy obrazek Orca4.2.1/revPBE/def2-TZVP/hess-plus:
 |
| Rys. 2. Przykłady trzech azakarbalenów poddanych optymalizacji |
Na obrazku środkowym i prawym powinny znaleźć się wiązania acetylenowe, jednakże z jakichś powodów interpreter graficzny programu Jmol przedstawił je jako wiązania podwójne (na lewym obrazku program zadziałał poprawnie). Pozostałych izomerów oraz heteromerów nie poddawałem procesowi optymalizacji. Jest to zadanie do wykonania (marzec 2024).
Podjąłem jednak próbę optymalizacji 1,3-diazaopchodnej. Zrobiłem to gdyż na poziomie półempirycznym pojawiła się w hessianie częstość ujemna (MOPAC22/PM7). Zdziwiło mnie to raczej. Postanowiłem tę strukturę poddać optymalizacji (5 marca 2024) na poziomie DFT (Orca4.2.1/revPBE/def2-TZVP/hess-plus). Okazało się, że wszystkie częstości w hessianie są dodatnie. Nie powtórzył się problem z poziomu PM7. Optymalizacja daje cząsteczkę, która jednak nie jest estetyczna (rys. 3):
 |
| Rys. 3. Animacja 1,3-diazakarbalenu |
Przez barak estetyki rozumiem odchylenia kątów walencyjnych fragmentów C=C=C w pierścieniu heterocyklicznym od 180°.
Komentarze
Prześlij komentarz