تاتومري و قدرت پيوند هيدروژني درون مولكولي پارا كلر-بنزوئيل استون بوسيله محاسبات كوانتومي و نتايج طيف سنجي

Tautomerization and Intramolecular Hydrogen bond Strength of para Chlorine-Benzoylacetone by Quantum Computation and Spectrometry Results

تجزيه و تحليل ساختار مولكولي و پايداري هاي نسبي براي صورتبندي هاي پايدار سيس-انول در مولكول هاي بنزوئيل استون و كلر-بنزوئيل استون توسط نظريه تابعي چگالي (DFT)، و در سطح B3LYP/6-311++G** انجام شد. در اين مولكول ها، تنها دو فرم سيس-انول كي ليتي وجود دارند كه قادر به تشكيل پيوند هيدروژني درون مولكولي O-H…O اند، كه با يكديگر در حال تعادل اند. محاسبات ما نشان مي دهند كه اختلاف بين اين دو فرم در مولكول پارا كلربنزوئيل استون حدود 0/8 كيلو كالري بر مول است، كه نشان دهنده آن است كه هر دو فرم ميتواند در نمونه وجود داشته باشد. قدرت پيوند هيدروژني نيز براي صورتبندي هاي انولي پايدار اين مولكول هاتوسط نرم افزار AIM محاسبه شده و به همراه پارامتر هاي ديگر مرتبط با قدرت پيوند هيدروژني، ازجمله پارامترهاي ساختاري و طيف بيني، با يكديگر مقايسه شدند. مطابق با نتايج حاصله در مولكول هاي بنزوئيل استون و كلر-بنزوئيل استون قدرت پيوند هيدروژني درون مولكولي در فرم 4 بيشتر از فرم 2 است. مقايسه اين نتايج نيز نشان ميدهند كه استخلاف كلر در موقعيت پارا حلقه فنيل، بر ساختار و قدرت پيوند هيدروژني درون مولكولي تاثيري مهمي ندارد.

Molecular structure analysis and relative stabilities for stable cis-enol forms of benzoylacetone(BA) and para chloro-benzoylacetone (Cl-BA) molecules were performed by density functional theory (DFT) at B3LYP/6-311++G** level of theory. In these molecules, there are only two stable cis-enol (chelated) forms with the intramolecular hydrogen bond (O-H...O) and an equilibrium between them. Our calculations show that the energy difference between these two forms in the para-chloro-benzoylacetone molecule is about 0.8 kcal/mol. Therefore, coexisting of two stable cis-enol forms of para-chloro-benzoylacetone in the sample is possible. The hydrogen bonding strength has also been calculated for the stable enolic formations of this molecule. The intramolecular hydrogen bond strength of the mentioned forms obtained by AIM software. We compared the AIM results with the other parameters related to the hydrogen bond strength, including geometrical and spectroscopic parameters. According to the our results, in benzoylacetone and chloro-benzoylacetone molecules, the intramolecular hydrogen bond strength in 4 form is greater than that in 2 form. The comparison of these results also shows that the chlorine substituent in the para position of phenyl ring does not have any significant effect on the structure and intramolecular hydrogen bond strength.