Химия и химические технологии/2.
Теоретическая химия
Д.х.н., проф. Бабкин В.А., Дмитриев В.Ю.
Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет
Себряковский филиал, Россия
Геометрическое и электронное строение молекулы мономера
катионной полимеризации 5-метилметиленциклогексана.
Целью этой работы является квантовохимический расчет
молекулы мономера катионной полимеризации 5-метилметиленциклогексана методом CNDO/2 в параметризации Сантри-Попла-Сегала[1,2] с
оптимизацией геометрии по всем параметрам стандартным градиентным методом в
приближении изолированной молекулы в газовой фазе и оценке его кислотной силы.
Результаты расчетов.
Геометрическое и электронное строение, общая энергия
5- метилметиленциклогексана – Е0, суммарная энергия связей – Есв
показаны на рис. 1. Используя известную формулу [3] рКа=43,7-190,3*qн+max (CNDO/2, R- коэффициент
корреляции) для исследуемой молекулы 3-метилметиленциклогексана (qн+max=0,00, см. рис. 1) определяем рКа=43,7.
Рис. 1. Геометрическое и электронное строение молекулы
5-метилеметиленциклогексана (Е0=-177747кДж/моль, Есв=
-25055кДж/моль, D=0.8dB)
Таким образом, выполненный квантовохимический расчет
молекулы 5-метилметиленциклогексана методом CNDO/2 позволил получить оптимизированное электронное и
геометрическое строение этого соединения. Теоретическая оценка кислотной силы
5-метилметиленциклогексана рКа=43,7 показала, что он относится к классу очень
слабых Н- кислот (рКа>+14).
Таблица
Длины связей и валентные углы
молекулы 5-метилмметиленциклогексана.
|
Длины связей
|
R, А
|
Валентные углы
|
Градусы
|
|
С(1)-С(2)
|
1,47
|
С(2)-С(1)-С(6)
|
94
|
|
С(2)-С(3)
|
1,48
|
С(3)-С(2)-С(1)
|
121
|
|
С(3)-С(4)
|
1,49
|
С(4)-С(3)-С(2)
|
118
|
|
С(4)-С(5)
|
1,51
|
С(5)-С(4)-С(3)
|
118
|
|
С(5)-С(6)
|
1,48
|
С(6)-С(5)-С(4)
|
118
|
|
С(6)-С(1)
|
1,46
|
С(1)-С(6)-С(5)
|
94
|
|
С(7)-С(1)
|
1,34
|
С(7)-С(1)-С(2)
|
126
|
|
С(8)-С(5)
|
1,47
|
С(8)-С(5)-С(4)
|
109
|
|
Н(9)-С(7)
|
1,11
|
Н(9)-С(7)-С(1)
|
124
|
|
Н(10)-С(7)
|
1,11
|
Н(10)-С(7)-С(1)
|
125
|
|
Н(11)-С(8)
|
1,12
|
Н(11)-С(8)-С(5)
|
112
|
|
Н(12)-С(8)
|
1,12
|
Н(12)-С(8)-С(5)
|
113
|
|
Н(13)-С(8)
|
1,12
|
Н(13)-С(8)-С(5)
|
113
|
|
Н(14)-С(5)
|
1,13
|
Н(14)-С(5)-С(4)
|
106
|
|
Н(15)-С(4)
|
1,13
|
Н(15)-С(4)-С(3)
|
95
|
|
Н(16)-С(4)
|
1,12
|
Н(16)-С(4)-С(3)
|
117
|
|
Н(17)-С(2)
|
1,12
|
Н(17)-С(2)-С(1)
|
113
|
|
Н(18)-С(2)
|
1,13
|
Н(18)-С(2)-С(1)
|
100
|
|
Н(19)-С(3)
|
1,12
|
Н(19)-С(3)-С(2)
|
102
|
|
Н(20)-С(3)
|
1,13
|
Н(20)-С(3)-С(2)
|
106
|
|
Н(21)-С(6)
|
1,14
|
Н(21)-С(6)-С(5)
|
116
|
|
Н(22)-С(6)
|
1,14
|
Н(22)-С(6)-С(5)
|
102
|
1.Сегал Дж. Полуэмпирические методы расчета
электронной структуры.-М.:Мир, 1980-327с.
2. Pople I.A.
BeveridgeD. In Approximate Molecular Orbit Theory. Mc. Grew-Hill, 1970, p.214.
3. Бабкин В.А.Строение активных центров.Механизм
инициирования и роста цепи катионной полимеризации олефинов в присутствии
комплексных катализаторов. Институт химической физики им. Лауреата Нобелевской
премии академика Н.Н. Семенова, 1999г., 214с.