تاثير جايگزيني آنيون پاي‌والات بر خواص الكتروني كمپلكس‌هاي ميزبان حلقوي كروم با استفاده از مدل سازي مولكولي

Effects of pivalate ligand substitutions on the electronic properties of chromium-wheels host complexes; A molecular modelling study.

در اين پژوهش تاثير جايگزيني دو نوع آنيون پاي‌والات با آنيونهاي هالوژن دار X-tBuCO2و X-iPrCO2 كه (X=F-,Cl-,Br-,I-) بر خواص الكتروني كمپلكس‌هاي كروم‌دار با استفاده از روش‌هاي تابعي چگالي (DFT) بررسي شد. بدين منظور دو كمپلكس [Cr2F(F-tBuCO2)2(H2O)2(OH)4]-1 و [Cr2F(F-iPrCO2)2(H2O)2(OH)4]-1 طراحي شده و سپس تأثير جايگزيني يكي از هيدروژن‌هاي گروه متيل آنيون پاي‌والات با يك اتم هالوژن بر خواص الكتروني [Cr2F(X-tBuCO2)2(H2O)2(OH)4]-1 ,و تاثير جايگزيني يك گروه متيل با يك اتم هالوژن بر خواص الكتروني [Cr2F(X-iPrCO2)2(H2O)2(OH)4]-1 در دو آرايش آنتي‌فرومغناطيس (AFM) و فرومغناطيس (FM ) در سطح محاسباتي B3LYP/TZV بررسي شد. نتايج نشان داد در كمپلكس‌‌هاي هالوژندار X-tBuCO2 و با رفتن از فلوئور به يد، گاف انرژي در آرايش AFM افزايش و در آرايش FM كاهش پيدا كرده اين در حالي است كه در ساختارهاي هالوژندار X-iPrCO2در آرايش AFM جايگزيني فلوئور با كلر ويد منجر به افزايش آن شده اما حضور برم در كمپلكس، آن راكاهش مي‌دهد و در آرايش FM با رفتن از فلوئور به يد، كاهش و تنها درساختار حاوي كلر در حالت اسپيني آلفا افزايش مي يابد. در بخش ديگر كار ، تحليل چگالي كل (TDOS) و جزئي (PDOS) مربوط به اوربيتال‌هاي مولكولي اين كمپلكس‌ها نيز انجام شده و سهم هر يك از اوربيتال‌هاي اتمي در آرايش‌هاي مختلف تعيين شد.

In this study, the effect of substitution of pivalate ligands with halogenated X-tBuCO2 and X-iPrCO2 ligands, (where X represents F, Cl, Br and I halogens) on the electronic properties of binuclear chromium (III) model ([Cr2F(tBuCO2)2(H2O)2(OH)4]-1) were evaluated by density functional theory (DFT) methods. For this purpose, two complexes of [Cr2F(X-tBuCO2)2(H2O)2(OH)4]-1 and [Cr2F(X-iPrCO2)2(H2O)2(OH)4]-1 complexes were designed that in the first type, one of methyl groups were halogenated, namely one of its hydrogens were replaced with halogen atom (3-Halogeno-2,2-dimethylpropanoate) while in the second type, one of the methyl groups was entirely substituted with the halogen atom (2- Halogeno-2-methylpropanoate). Results showed that in X-tBuCO2 and X-iPrCO2 anionic ligands, for AFM complexes increased energy band gap of the complex by going from F- to I- ions but substitution by Br-iPrCO2-containing decreased it and for FM complexes the replacement of fluorine pivalate ligand by with halogen anions (Br- and I-) decreased energy band gap of the complexes but only in the case of α- spin Cl-iPrCO2-containing increased it.Also Total density of state (TDOS) and Partial density of state (PDOS) for complexes were calculated