Orbital: The Electronic Journal of Chemistry (Jul 2009)
Uma comprovação químico-quântica sobre a formação de ligações de hidrogênio e interações secundárias em sistemas heterocíclicos intermoleculares
Abstract
Original Abstract (in Portuguese): Realizamos um estudo teórico sobre a topologia da densidade de carga dos complexos C2H4O···C2H2 e C2H4S···C2H2. Através de cálculos da Teoria Quântica de Átomos em Moléculas (QTAIM – Quantum Theory of Atoms in Molecules), foi observada a formação de ligações de hidrogênio e interações secundárias nestes complexos. Tal análise foi executada mediante determinação das geometrias otimizadas destes complexos no nível de cálculo B3LYP/6-31G(d,p), pelo qual os operadores topológicos QTAIM foram computados, tais como a densidade eletrônica ρ(r), o Laplaciano Ñ2ρ(r), e a elipicidade ε. A caracterização das ligações de hidrogênio (O···H—C) e (S···H—C) foi feita baseada nos cálculos destes operadores, embora também tenha sido detectada a existência de uma interação secundária entre os átomos de hidrogênio axiais Hα e o carbono do acetileno. Nesta visão, esta interação secundária foi verificada apenas no complexo C2H4S···C2H2 devido ao fato de sua estrutura ser propícia a formar múltiplas interações.Abstract (in English): We have performed a detailed theoretical study in order to understand the charge density topology of the C2H4O•••C2H2 and C2H4S•••C2H2 heterocyclic hydrogen-bonded complexes. Through the calculations derived from Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM), it was observed the formation of hydrogen bonds and secondary interactions. Such analysis was performed through the determination of optimized geometries at B3LYP/6-31G(d,p) level of theory, by which is that QTAIM topological operators were computed, such as the electronic density ?(r), Laplacian ?2?(r), and ellipticity e. The examination of the hydrogen bonds has been performed through the measurement of ?(r), ?2?(r) and e between (O•••H—C and (S•••H—C), whereas the secondary interaction between axial hydrogen atoms Ha and carbon of acetylene. In this insight, it was verified the existence of secondary interaction only in C2H4S•••C2H2 complex because its structure is propitious to form multiple interactions.
