Квантово-химический расчет молекулы 4-дифторметокси-2-этилсульфанил-1, 3-дигидропиримидина методом AB INITIO
Автор: Бабкин Владимир Александрович, Андреев Дмитрий Сергеевич, Фомичев Валерий Тарасович, Титова Евгения Станиславовна
Журнал: НБИ технологии @nbi-technologies
Рубрика: Технико-технологические инновации
Статья в выпуске: 7, 2012 года.
Бесплатный доступ
В статье представлен впервые выполненный квантово-химический расчет молекулы 4-дифторметокси-2-этилсульфанил-1,3-дигидропиримидина методом AB INITIO в базисе 6-311G** с оптимизацией геометрии по всем параметрам стандартным градиентным методом. Получено оптимизированное геометрическое и электронное строение. Дана теоретическая оценка кислотной силы этого соединения.
Квантово-химический расчет, газовая фаза, метод ab initio, 4-дифторметокси-2-этилсульфанил-1, 3-дигидропиримидин, кислотная сила, универсальный показатель кислотности
Короткий адрес: https://sciup.org/14968244
IDR: 14968244
Текст научной статьи Квантово-химический расчет молекулы 4-дифторметокси-2-этилсульфанил-1, 3-дигидропиримидина методом AB INITIO
Целью настоящей работы является квантово-химический расчет молекулы 4-диф-торметокси-2-этилсульфанил-1,3-дигидропи-римидина методом AB INITIO в базисе 6-311G** с оптимизацией геометрии по всем параметрам стандартным градиентным методом, встроенным в PC GAMESS [14], в приближении изолированной молекулы в газовой фазе и теоретическая оценка его кислотной силы. Для визуального представления модели молекулы использовалась известная программа MacMolPlt [12].
Результаты расчетов
Оптимизированное геометрическое и электронное строение, общая энергия и электронная энергия молекулы 4-дифторметокси-2-этилсульфанил-1,3-дигидропиримидина получены методом AB INITIO в базисе 6-311G** и показаны на рисунке 1 и в таблице 1 . Используя известную формулу рКа= 49,04 – 134,61qmaxH+ (qmaxH+ = +0,14 – мак- симальный заряд на атоме водорода, рКа – универсальный показатель кислотности; см. табл. 1) [13] с успехом применяемые, например, в работах [1–11; 13; 15], находим значение кислотной силы рКа = 30.
Рис. 1. Геометрическое и электронное строение молекулы 4-дифторметокси-2-этилсульфанил-1,3-дигидропиримидина (Е0 = -2 752 131 кДж/моль, Еэл= -5 120 463 кДж/моль)
Таблица 1
Оптимизированные длины связей, валентные углы и заряды на атомах молекулы 2-этилтио-4-дифторметоксипиримидина
|
Длины связей |
R, A |
Валентные углы |
Град |
Атом |
Заряды на атомах молекулы |
|
C(2)-C(1) |
1,39 |
C(1)-C(2)-C(3) |
115 |
C(1) |
+0,52 |
|
C(3)-C(2) |
1,37 |
C(2)-C(3)-N(4) |
123 |
C(2) |
-0,27 |
|
N(4)-C(3) |
1,33 |
C(3)-N(4)-C(5) |
116 |
C(3) |
+0,18 |
|
C(5)-N(4) |
1,31 |
C(1)-N(6)-C(5) |
117 |
N(4) |
-0,42 |
|
C(5)-N(6) |
1,33 |
C(2)-C(1)-N(6) |
123 |
C(5) |
+0,25 |
|
N(6)-C(1) |
1,30 |
C(2)-C(1)-O(7) |
117 |
N(6) |
-0,48 |
|
O(7)-C(1) |
1,34 |
C(1)-O(7)-C(8) |
120 |
O(7) |
-0,42 |
|
C(8)-O(7) |
1,37 |
N(4)-C(5)-S(9) |
120 |
C(8) |
+0,68 |
|
S(9)-C(5) |
1,76 |
C(5)-S(9)-C(10) |
103 |
S(9) |
+0,13 |
|
C(10)-S(9) |
1,82 |
S(9)-C(10)-C(11) |
109 |
C(10) |
-0,30 |
|
C(11)-C(10) |
1,53 |
C(10)-C(11)-H(12) |
109 |
C(11) |
-0,26 |
|
H(12)-C(11) |
1,09 |
S(9)-C(10)-H(13) |
108 |
H(12) |
+0,10 |
|
H(13)-C(10) |
1,08 |
S(9)-C(10)-H(14) |
109 |
H(13) |
+0,14 |
|
H(14)-C(10) |
1,08 |
C(2)-C(3)-H(15) |
121 |
H(14) |
+0,14 |
|
H(15)-C(3) |
1,08 |
C(1)-C(2)-H(16) |
122 |
H(15) |
+0,13 |
|
H(16)-C(2) |
1,07 |
O(7)-C(8)-H(17) |
113 |
H(16) |
+0,13 |
|
H(17)-C(8) |
1,07 |
C(10)-C(11)-H(18) |
111 |
H(17) |
+0,10 |
|
H(18)-C(11) |
1,09 |
C(10)-C(11)-H(19) |
111 |
H(18) |
+0,11 |
|
H(19)-C(11) |
1,09 |
O(7)-C(8)-F(20) |
110 |
H(19) |
+0,10 |
|
F(20)-C(8) |
1,32 |
O(7)-C(8)-F(21) |
106 |
F(20) |
-0,29 |
|
F(21)-C(8) |
1,32 |
– |
– |
F(21) |
-0,27 |
Таким образом, нами впервые выполнен квантово-химический расчет молекулы 4-диф-торметокси-2-этилсульфанил-1,3-дигидропири-мидин методом AB INITIO в базисе 6-311G**. Получено оптимизированное геометрическое и электронное строение этого соединения. Теоретически оценена его кислотная сила рКа = 30. Установлено, что 4-дифторметокси-2-этилсуль-фанил-1,3-дигидропиримидин относится к классу очень слабых Н-кислот (pKa>14).
Список литературы Квантово-химический расчет молекулы 4-дифторметокси-2-этилсульфанил-1, 3-дигидропиримидина методом AB INITIO
- Бабкин, В. А. Квантово-химический расчет молекулы 2-метилбутена-1 методом AB INITIO/В. А. Бабкин, Д. С. Андреев//Квантово-химический расчет уникальных молекулярных систем: сб. науч. ст. -Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2010. -Т. 1. -С. 159-160.
- Бабкин, В. А. Квантово-химический расчет молекулы 2-метилбутена-2 методом AB INITIO/В. А. Бабкин, Д. С. Андреев//Квантово-химический расчет уникальных молекулярных систем: сб. науч. ст. -Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2010. -Т. 1. -С. 161-162.
- Бабкин, В. А. Квантово-химический расчет молекулы 2-метилпентена-1 методом AB INITIO/В. А. Бабкин, Д. С. Андреев//Квантово-химический расчет уникальных молекулярных систем: сб. науч. ст. -Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2010. -Т. 1. -С. 162-164.
- Бабкин, В. А. Квантово-химический расчет молекулы 2-этилбутена-1 методом AB INITIO/В. А. Бабкин, Д. С. Андреев//Квантово-химический расчет уникальных молекулярных систем: сб. науч. ст. -Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2010. -Т. 1. -С. 164-166.
- Бабкин, В. А. Квантово-химический расчет молекулы изобутилена методом AB INITIO/В. А. Бабкин, Д. С. Андреев//Квантово-химический расчет уникальных молекулярных систем: сб. науч. ст. -Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2010. -Т. 1. -С. 157-158.
- Бабкин, В. А. Квантово-химический расчет молекулы мономера катионной полимеризации гексен-1/В. А. Бабкин, В. Ю. Дмитриев, Г. Е. Заиков//Квантово-химический расчет уникальных молекулярных систем: сб. науч. ст. -Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2010. -Т. 1. -С. 71-73.
- Бабкин, В. А. Квантово-химический расчет молекулы мономера катионной полимеризации гептен-1/В. А. Бабкин, В. Ю. Дмитриев, Г. Е. Заиков//Квантово-химический расчет уникальных молекулярных систем: сб. науч. ст. -Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2010. -Т. 1. -С. 73-75.
- Бабкин, В. А. Квантово-химический расчет молекулы мономера катионной полимеризации декен-1/В. А. Бабкин, В. Ю. Дмитриев, Г. Е. Заиков//Квантово-химический расчет уникальных молекулярных систем: сб. науч. ст. -Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2010. -Т. 1. -С. 75-77.
- Бабкин, В. А. Квантово-химический расчет молекулы мономера катионной полимеризации нонен-1/В. А. Бабкин, В. Ю. Дмитриев, Г. Е. Заиков//Квантово-химический расчет уникальных молекулярных систем: сб. науч. ст. -Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2010. -Т. 1. -С. 78-80.
- Бабкин, В. А. Квантово-химический расчет молекулы мономера катионной полимеризации октен-1/В. А. Бабкин, В. Ю. Дмитриев, Г. Е. Заиков//Квантово-химический расчет уникальных молекулярных систем: сб. науч. ст. -Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2010. -Т. 1. -С. 81-83.
- Квантово-химический расчет молекулы 2-метилтио-4-дифторметоксипиримидина методом AB INITIO/В. А. Бабкин [и др.]//Вестн. Казан. технол. ун-та. -2012. -Т. 15, № 6. -С. 14-15.
- Bode, B. M. J. MacMolPlt: A Graphical User Interface for GAMESS/B. M. Bode, M. S. Gordon//J. Mol. Graphics Mod. -1998. -№ 16. -P. 133-138.
- Connection of the universal acidity index of Hacid with the charge on hydrogen atom (AB INITIO method)/V. A. Babkin [et al.]//Oxidation communication. -2002. -№ 1 (25). -P. 21-47.
- General Atomic and Molecular Electronic Structure Systems/M. W. Shmidt [et al.]//J. Comput. Chem. -1993. -№ 14. -P. 1347-1363.
- Theoretical estimation acid force fluorinecontaining pyrimidines/Babkin, V.A. [et al.]//Kinetics, catalysis and mechanism of Chemical reaction. -N. Y.: Nova, 2012. -P. 283-304.
