吡咯与HCl和CHCl3分子间Cl(C)—H…π型氢键的理论研究

化学学报 ›› 2004, Vol. 62 ›› Issue (12): 1171-1175. 上一篇下一篇

研究简报

吡咯与HCl和CHCl₃分子间Cl(C)—H…π型氢键的理论研究

史福强, 安静仪, 李文, 赵濉, 俞稼镛

中国科学院理化技术研究所, 北京, 100101

投稿日期:2003-09-11 修回日期:2003-12-10 发布日期:2014-02-17
通讯作者: 史福强,E-mail:shifq1976@sohu.com E-mail:shifq1976@sohu.com
基金资助:
国家重点基础研究规划(No.G19990225)资助项目.

Theoretical Study of the Hydrogen Bonding between Pyrrole and HCl,CHCl₃

SHI Fu-Qiang, AN Jing-Yi, LI Wen, ZHAO Sui, YU Jia-Yong

Technical Institute of Physics and Chemistry of the Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101

Received:2003-09-11 Revised:2003-12-10 Published:2014-02-17

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摘要/Abstract

运用量子化学从头算(ab initio)方法,采用6-31G(d,p)基组对吡咯和HCl单体进行优化,结果表明MP2/6-31G(d,p)计算结果与实验结果较吻合.然后采用MP2/6-31G(d,p)方法对吡咯-HCl体系以及吡咯-CHCl₃体系的分子间Cl(C)-H…π型氢键进行了理论研究,并在MP2/aug-cc-pVDZ水平计算了氢键作用能.研究表明,吡咯与HCl分子和CHCl₃之间形成了Cl(C)-H…π型氢键,吡咯与HCl分子的氢键相互作用使HCl中H-Cl键长增加,振动频率减小了149 cm^-1(红移);而吡咯与CHCl₃之间的相互作用使CHCl₃中的C-H键长减小,振动频率增加了33 cm^-1(蓝移).利用自然键轨道(NBO)分析表明电荷发生转移,吡咯-HCl体系中HCl得到0.0155e;吡咯-CHCl₃体系中CHCl₃得到0.0098e.

关键词: 从头算, 吡咯-HCl体系, 吡咯-CHCl₃体系

Geometries of pyrrole and HCl monomers were calculated at HF/6-31G(d,p), MP2/6-31G(d,p) respectively. The outcome indicates that MP2/6-31G(d,p) is the better method. The structures, vibrational frequencies, and interaction energies of the hydrogen-bonding complexes between HCl, CHCl₃ and pyrrole were examined using the M∅ller-Plesset (second order) theory. Full geometry optimization of these complexes were calculated using the 6-31G(d,p) basic sets. After BSSE (basic set superposition error) by the counterpoise method and ZPE correction, the interaction energies of the pyrrole-HCl (CHCl₃) complexes were calculated at the MP2 level with the aug-cc-pVDZ basis set to be about -18.45 and -24.45 kJ/mol, respectively. The H—Cl and H—C stretching modes of complexes are red-shifted and blue-shifted relative to those of the monomer, respectively. Charge transfer of the two complexes is 0.0155e and 0.0098e, respectively.

Key words: ab initio, pyrrole-HCl complex, pyrrole-CHCl

引用此文

史福强, 安静仪, 李文, 赵濉, 俞稼镛. 吡咯与HCl和CHCl₃分子间Cl(C)—H…π型氢键的理论研究[J]. 化学学报, 2004, 62(12): 1171-1175.

SHI Fu-Qiang, AN Jing-Yi, LI Wen, ZHAO Sui, YU Jia-Yong. Theoretical Study of the Hydrogen Bonding between Pyrrole and HCl,CHCl₃[J]. Acta Chimica Sinica, 2004, 62(12): 1171-1175.

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Theoretical Study of the Hydrogen Bonding between Pyrrole and HCl,CHCl₃

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