ساختار الكتروني و پيوند شيميايي در خوشه هاي انعطاف پذير بور

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

شيمي

كارشناسي ارشد

ماشين‌ها و موتورهاي مولكولي در دهه‌هاي اخير به دليل طيف گسترده‌اي از كاربردهاي مهم كه ارائه مي‌دهند، توجه زيادي را به خود جلب كرده‌اند. تركيب¬هاي حاوي بور توانايي منحصر به فردي را در اين زمينه نشان داده¬اند. در اين بررسي خوشه¬هاي انعطاف¬پذير B19- ,B182- ,B15+ ,B13+ كه در آن¬ها حلقه¬هاي دروني و بيروني به¬صورت تقريبا آزاد نسبت به هم مي¬چرخند مورد بررسي قرار گرفته¬اند. همچنين دو خوشه B12 وCB18 كه انعطاف¬پذيري كمتري دارند براي مقايسه بررسي شده¬اند. ساختارها و توابع موج بهينه شده اين خوشه¬ها در سطح تئوري M062x - 6311++g(d,p) به دست آمده¬اند. ساختارهاي حالت گذار و مسير ذاتي واكنش براي خوشه B13+ وB12 به¬دست آمده و مشخص شد كه سد چرخشي براي خوشه B13+ تنها حدود 3/0 كيلوكالري بر مول و براي خوشه B12 حدود 20 كيلوكالري بر مول است كه انعطاف¬پذيري خوشه B13+ را تاييد مي¬كند. محاسبات QTAIM براي اين خوشه¬ها انجام گرفت و نشان داد BP¬¬ هاي ميان دو حلقه بسيار خميده است و علاوه بر دو اتم پيوند دهنده ساير اتم¬ها نيز در BP هاي ميان حلقه¬اي مشاركت دارند. محاسبات NAdO نيز ويژگي چند مركزي برهمكنش¬هاي بين حلقه¬ها را تأييد مي كند. NAdO هاي بين حلقه داخلي و خارجي حداقل بر روي سه اتم نامستقر شده¬اند. در خوشه CB18 ، BP ميان كربن و اتم بور حلقه دروني خميده نيست و عدم استقرار در NAdO هاي مرتبط با آن كمتر است. همچنين محاسبات IQA نشان مي دهد كه انرژي برهمكنش بين اتمي بور_بور، در همه خوشه¬ها، منفي است. اين برهمكنش در جفت¬هاي بور حلقه بيروني قوي¬تر است. برهمكنش¬هاي بين اتمي بور_ بور در حلقه داخلي و همچنين بين حلقه ها ضعيف¬تر است. در خوشه¬هاي كمتر انعطاف پذير CB18 و B12 هر دو جمله انرژي بين اتمي كل ميان حلقه دروني و بيروني مقاديري منفي(جاذبه) هستند. اما در خوشه¬هاي انعطاف پذير انرژي كلاسيك مثبت (دافعه) و انرژي تبادل-همبستگي منفي است. مقدار مثبت انرژي كلاسيك مربوط به بار اتمي يكسان اتم¬هاي بور است كه منجر به دافعه كلاسيك بين حلقه¬ها مي¬شود. اين امر جاذبه بين حلقه¬ها را كاهش مي¬دهد و در نتيجه مانع چرخشي كاهش مي¬يابد.

219284

نانو

شيمي

دانشگاه صنعتي اصفهان