scholarly journals Theoretical insights into the properties of the borazine… X- complexes (X- = H, F, Cl, CN, NC or NCO)

2009 ◽  
Vol 74 (10) ◽  
pp. 1105-1111 ◽  
Author(s):  
Reza Ghiasi

The character of the NH ...X- (X- = H, F, Cl, CN, NC or NCO) interactions of borazine with anions was studied using ab initio method. The interaction energies were calculated at the B3LYP/6-311++G(d,p) level. The energetic and geometric characteristics of the complexes were compared. The 'atoms in molecules' methodology was used to analyze the electron density and to obtain atomic contributions to the total energy and charge of the systems. Natural bond orbital (NBO) analysis demonstrated the charge transfer in the study of the nature of the intermolecular interactions. The aromaticity of these compounds was predicted in light of the nucleus-independent chemical shift (NICS).

2013 ◽  
Vol 12 (05) ◽  
pp. 1350033
Author(s):  
MAHTAB FATHI RASEKH

The nature of alumazine⋯M ( M = Li+ , Na+ , K+ , Be2+ , Mg2+ , AND Ca2+ ) interactions was studied by ab initio calculations. The interaction energies were calculated at MP2/6-311++G(d,p)//B3LYP/6-311++G(d,p) level. The calculations suggest that the size and charge of cation are two important factors that affect the interaction energy, charge transfer values and the variation in aromaticity of alumazine ring upon complexation. The theory of atoms in molecules (AIM) and natural bond orbital (NBO) analyses of complexes indicate that the variation of densities and the extent of charge shifts upon complexation correlate well with the obtained interaction energies. Finally, nucleus independent chemical shift (NICS) method was applied for evaluating the variation in aromaticity of alumazine ring upon complexation.


2020 ◽  
Vol 11 (8) ◽  
pp. 2231-2242 ◽  
Author(s):  
Croix J. Laconsay ◽  
Ka Yi Tsui ◽  
Dean J. Tantillo

We interrogate a type of heterolytic fragmentation called a ‘divergent fragmentation’ using density functional theory (DFT), natural bond orbital (NBO) analysis, ab initio molecular dynamics (AIMD), and external electric field (EEF) calculations.


2016 ◽  
Vol 18 (42) ◽  
pp. 29249-29257 ◽  
Author(s):  
Chengqian Yuan ◽  
Haiming Wu ◽  
Meiye Jia ◽  
Peifeng Su ◽  
Zhixun Luo ◽  
...  

Utilizing dispersion-corrected density functional theory (DFT) calculations, we demonstrate the weak intermolecular interactions of phenylenediamine dimer (pdd) clusters, emphasizing the local lowest energy structures and decomposition of interaction energies by natural bond orbital (NBO) and atoms in molecule (AIM) analyses.


2012 ◽  
Vol 11 (06) ◽  
pp. 1311-1322
Author(s):  
ZILONG ZHENG ◽  
YI ZHAO ◽  
SHINKOH NANBU

Ab initio method is used to figure out the structures and photo-physical processes of 2-aryl substituted indoles, 2-phenylindole (2PI), 2-naphthylindole (2NI), and 2-anthracenylindole (2AI), synthesized experimentally with strong fluorescence. The results show that the photoabsorption and fluorescence measured experimentally correspond to the monovalent anions deprotonated in the indole NH end, other than the neutral compounds. During the photochemical reaction, the angles between the planes of the indole and 2-aryl substituted moieties keep unchanged, but the photo-induced intramolecular charge transfer can immediately occur in the anions. Furthermore, the photo-physical processes after photoexcitation are analyzed by using a linear reaction coordinate.


2012 ◽  
Vol 85 (1) ◽  
pp. 225-236 ◽  
Author(s):  
Liubov P. Safonova ◽  
Michail G. Kiselev ◽  
Irina V. Fedorova

The (H2SO4)2, H2SO4-DMF, and (H2SO4)2-DMF complexes have been investigated, using the B3LYP functional with cc-pVQZ basis set. The characteristics of structure and energetics for binary complexes of sulfuric acid with dimethylformamide (DMF) have been obtained for the first time. The H-bond formation both between molecules of sulfuric acid as well as sulfuric acid-DMF were studied, on the basis of Weinhold’s natural bond orbital (NBO) analysis. It was shown that the H-bond formation between sulfuric acid and DMF molecules is stronger than ones for the acids dimer. The value of charge transfer from lone pair (LP) orbitals of DMF oxygen to the antibonding orbital of acid OH-bond significantly exceeds the criterion of H-bond existance (0.01 e). As follows from energy, among the complexes under investigation the most preferable one was found to be (H2SO4)2-DMF in which sulfuric acid molecules are linked with each other by three H-bonds.


2017 ◽  
Author(s):  
Δημήτριος Γκαρμπούνης

Στην παρούσα διατριβή μελετήθηκε μια σειρά υποκατεστημένων βενζολικών δακτυλίων με άτομα μετάλλων νομισματοκοπείου του γενικού τύπου C6H6-nMn (M = Cu, Ag, Au, n = 1 – 6), με τη βοήθεια της μεθόδου συναρτησιακού πυκνότητας (Density Functional Theory), που χαρακτηρίζεται με το ακρώνυμο DFT. Συγκεκριμένα μελετήθηκαν διεξοδικά τόσο οι δομικές όσο και οι ενεργειακές, μαγνητοτροπικές και φασματοσκοπικές ιδιότητες των παραπάνω ενώσεων και συγκρίθηκαν με τις αντίστοιχες ιδιότητες του μη υποκαταστημένου αρωματικού βενζολικού δακτυλίου. Σε αντίθεση με τον βενζολικό δακτύλιο, τα μεταλλουποκαταστημένα βενζόλια του τύπου C6H6-nMn (M = Cu, Ag, Au, n = 1 – 6) παρουσιάζουν αρωματικό χαρακτήρα ακόμα και στην τριπλή διεγερμένη κατάστασή τους. Από τη μελέτη αυτή προέκυψαν πολύ καλές γραμμικές συσχετίσεις του τανυστή zz στο σημείο 1, NICSzz(1), του δείκτη αρωματικότητας NICS (Nucleus Independent Chemical Shift), 1) με το συνολικό αρνητικό φυσικό φορτίο που φέρει ο καρβοκυκλικός δακτύλιος και 2) με το μήκος κύματος (λ) της μετάπτωσης HOMO → LUMO στα φάσματα απορρόφησης των ενώσεων C6H6-nMn. Τα φάσματα εκπομπής των ενώσεων C6H6-nMn χαρακτηρίζονται από τις υψηλές τιμές της διαφοράς ενέργειας ΔE(S0-T1) ειδικά στις περιπτώσεις των δι-υποκατεστημένων μέτα- και πάρα- ισομερών. Η μέγιστη τιμή ΔE(S0-T1) που υπολογίστηκε για την ένωση m-C6H4Au2 είναι ίση με 67 kcal/mol. Μελετήθηκαν επίσης τα δεσμικά χαρακτηριστικά των μετάλλων Cu, Ag, Au με τους βενζολικούς δακτυλίους για κάθε περίπτωση, με τη βοήθεια διαφόρων υπολογιστικών κβαντοχημικών μεθόδων, όπως είναι η πλυθησμιακή ανάλυση φυσικών τροχιακών δεσμού (Natural Bond Orbital, NBO), η πλυθησμιακή ανάλυση με τη μέθοδο των Ατόμων-Στα-Μόρια (Atoms-In-Molecules, AIM), τη συνάρτηση ηλεκρονιακού εντοπισμού (Electron Localization Function, ELF), την κλίση ανηγμένης πυκνότητας (Reduced Density Gradient, RDG) και οι συναρτήσεις Sign(λ2(r))ρ(r) για ακόμα μεγαλύτερη ακρίβεια. Η θεωρητική μελέτη των ενώσεων C6H6-nMn (M = Cu, Ag, Au, n = 1 – 6) έδειξε ότι αυτές είναι θερμοδυναμικά σταθερές και κατά συνέπεια θα ήταν δυνατή η σύνθεση και απομόνωσή τους από πειραματικούς χημικούς.Επίσης, μελετήθηκε, με μεθόδους της DFT, η ικανότητα αντιπρωσοπευτικών ενώσεων, όπως του C6H5Cu και 1,3,5-Cu3C6H3 για τη δέσμευση και αποθήκευση μοριακού υδρογόνου και βρέθηκε να τηρούν τις απαιτήσεις του US DOE για χαμηλού κόστους υλικών αποθήκευσης υδρογόνου. Μια εμπεριστατωμένη ανάλυση των δεσμικών Cu∙∙∙(η2-H2) αλληλεπιδράσεων με τη βοήθεια υπολογιστικών μεθόδων ηλεκτρονικής δομής (NBO, AIM, ELF, RDG και συναρτήσεων Sign(λ2(r))ρ(r)) έδειξε ότι οι αλληλεπιδράσεις αυτές εμφανίζουν έναν μικτό ομοιοπολικό - ιοντικό χαρακτήρα που συνοδεύεται από ασθενείς διαμοριακές αλληλεπιδράσεις διασποράς.


2010 ◽  
Vol 88 (7) ◽  
pp. 579-587 ◽  
Author(s):  
Davood Nori-Shargh ◽  
Neda Hassanzadeh ◽  
Meisam Kosari ◽  
Parvin Rabieikarahroudi ◽  
Hooriye Yahyaei ◽  
...  

Natural bond orbital (NBO) analysis, hybrid density functional theory (hybrid DFT: B3LYP/6-311+G**//B3LYP/6-311+G**), and ab initio molecular orbital (MO: MP2/6-311+G**//B3LYP/6-311+G**) based methods were used to study the electronic delocalization energy (DE), dipole–dipole interactions, and steric repulsions on the conformational properties of 5-methyl-5-aza-1,3-dioxacyclohexane (1) (-phospha- (2), -arsena- (3)), 5-methyl-5-aza-1,3-dithiacyclohexane (4) (-phospha- (5), -arsena- (6)), and 5-methyl-5-aza-1,3-diselenacyclohexane (7) (-phospha- (8), -arsena- (9)). The MP2/6-311+G**//B3LYP/6-311+G** and B3LYP/6-311+G**//B3LYP/6-311+G** results revealed that the axial stereoisomers of compounds 1–9 are more stable than their equatorial stereoisomers. In this regard, the obtained results showed an egregious axial preference for compounds 1, 4, and 7. Importantly, the results showed that the energy differences between the axial and equatorial stereoisomers decrease from compounds 1 → 3, 4 → 6, and also, 7 → 9. The NBO analysis of donor–acceptor interactions revealed that the calculated DE for compounds 1–3 are –21.50, –7.84, and –4.38 kcal mol–1, respectively. The decrease of the calculated DE values from compound 1 to compound 3 could reasonably explain the decrease of the energy differences between the axial and equatorial stereoisomers from compound 1 to compound 3. The correlation between the DE, dipole–dipole interactions, structural parameters, and conformational behaviors of compounds 1–9 has been investigated.


2012 ◽  
Vol 3 ◽  
pp. 44-49 ◽  
Author(s):  
Bhawani Datt Joshi ◽  
Poonam Tandon ◽  
Sudha Jain

Yohimbine (C21H27N2O3) is one of the most important indole alkaloid. Differential scanning calorimetry, natural bond orbital (NBO) analysis and dipole moment with hyperpolarizability have been performed for molecular characterization. Stability of the molecule arising from hyper conjugative interactions, charge delocalization has been analyzed using NBO analysis. The results show that charge in electron density (ED) in the ?* and ?* anti bonding orbitals and E(2) energies confirms the occurrence of intra molecular charge transfer (ICT) within the molecule.The Himalayan PhysicsVol. 3, No. 32012Page : 44-49


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document