Квантово-химический анализ межмолекулярных водородных связей в ассоциатах 4-[(4’-бутоксифенил)диазенил]бензолсульфоновой кислоты и ее H-комплексах с производными пиридина

Аннотация
Выполнено исследование конформационных свойств 4-[(4-бутоксифенил)диазенил]бензолсульфоновой кислоты, в ходе которого выявлено 8 конформеров. Для всех найденных конформеров и ионов были определены основные геометрические параметры, которые отличаются незначительно, за исключением величин торсионных углов, определяющих их форму; рассчитаны частоты колебаний. Получены энергетические параметры процесса газофазного депротонирования исследуемой кислоты, определено, что газофазная кислотность исследуемой сульфокислоты выше, чем для незамещенной бензолсульфокислоты и большинства бензолсульфокислот с электронодонорными заместителями, но ниже, чем для бензолдисульфоновых кислот и бензолсульфокислот с электроноакцепторными заместителями. Выполнено моделирование гомомолекулярных комплексов в виде димеров и тримеров. Рассчитаны энергии комплексообразования и определены основные характеристики межмолекулярных водородных связей в Н-комплексах. Также определено геометрическое и электронное строение водородосвязанных гетеромолекулярных комплексов исследуемой кислоты с производными пиридина Py-X-Py состава 1:1 и 2:1. Рассчитаны энергии комплексообразования и определены основные характеристики межмолекулярных водородных связей в Н-комплексах. Наиболее сильные H-связи образуются при введении в исследуемые системы мостиковых групп –CH₂–CH₂– и –Ph–. Показано влияние полярности растворителя на вид и характеристики Н-комплексов. Увеличение полярности растворителя приводит к уменьшению длины связи HN, при этом в более полярных растворителях происходит полный перенос протона с сульфогруппы на пиридиновый фрагмент.

Ключевые слова: водородная связь, перенос протона, квантово-химические расчеты, DFT, сульфокислоты, газофазная кислотность, супрамолекулярные комплексы