取代基对氢键二聚体中氢键强度的影响

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本文采用MP2和B3LYP方法,选取一系列的N-H…O=C氢键二聚体和O-H…N氢键二聚体为研究对象。优化几何结构,计算单点能并进行了基组重叠误差校正。讨论了取代基对氢键二聚体中氢键强度的影响。本文的工作主要可以归纳为如下两个方面:1.选取包含一个氢键的甲酰胺二聚体为研究对象,探讨了取代基对氢键二聚体中N-H…O=C氢键强度的影响。计算结果表明:可以通过改变取代基来调控氢键二聚体中N-H…O=C氢键的强度,乙基等供电子基团对N-H…O=C氢键强度的调节作用不大,-NO2等强吸电子基团可极大地改变N-H…O=C氢键强度,质子受体分子中的强吸电子基团如-NO2可使N-H…O=C氢键强度减弱多达2.6 kcal/mol,质子供体分子中的强吸电子基团如-CN可使N-H…O=C氢键强度增强多达4.6 kcal/mol。2.选取苯甲酸-吡啶二聚体为研究对象,讨论了取代基对氢键二聚体中O-H…N氢键强度的影响。计算结果表明: -NH2,-OCH3,-OH基团取代受体分子的氢原子,使氢键作用增强,取代供体分子的氢原子使氢键作用减弱。-COCH3,-CHO,-NO2基团取代受体分子的氢原子,使氢键作用减弱,取代供体分子中的氢原子使氢键作用增强。
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