CC BY
24
УДК 577.175.522
В. А. Бабкин, Д. С. Андреев, Е. С. Титова, И. Ю. Каменева,
А. И. Рахимов, Г. Е. Заиков, Л. Е. Кузнецова
КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ МОЛЕКУЛЫ
2-МЕТИЛТИО-4-ДИФТОРМЕТОКСИПИРИМИДИНА МЕТОДОМ AB INITIO
Ключевые слова: квантово-химический расчет, метод AB INITIO, 2-метилтио-4-дифторметоксипиримидина, кислотная
сила.
Впервые выполнен квантово-химический расчет молекулы 2-метилтио-4-дифторметоксипиримидина методом AB INITIO с оптимизацией геометрии по всем параметрам стандартным градиентным методом. Получено оптимизированное геометрическое и электронное строение этого соединения. Теоретически оценена их кислотная сила (рКа=30). Установлено, что молекулы 2-метилтио-4-дифторметоксипиримидина относится к классу очень слабых Н- кислот (pKa>14)
Keywords: quantum chemical calculation, method AB INITIO, 2-methylsulfanil-4- difluoromethoxypyrimidine, acid strength.
For the first time it is executed quantum chemical calculation of a molecule of 2-methylsulfanil-4- difluoromethoxypyrimidine method AB INITIO with optimization of geometry on all parameters. The optimized geometrical and electronic structure of this connection is received. Acid force of 2-methylsulfanil-4- difluoromethoxypyrimidine is theoretically appreciated. It is established, than it to relate to a class of very weak H-acids (рКа=30, where pKa-universal index of acidity).
Целью настоящей работы является квантовохимический расчет молекулы 2-метилтио-4-дифторметоксипиримидина методом AB INITIO в базисе 6-311G** с оптимизацией геометрии по всем параметрам стандартным градиентным методом, встроенным в PC GAMESS[1], в приближении изолированной молекулы в газовой фазе и теоретическая оценка его кислотной силы. Для визуального представления модели молекулы использовалась известная программа MacMolPlt[3].
Результаты расчетов Оптимизированное геометрическое и электронное строение, общая энергия и электронная энергия молекулы 2-метилтио-4-дифторметоксипиримидина получена методом AB INITIO в базисе 6-311G**[1] и показаны на рис.1, табл.1. Используя известную формулу рКа=49.04-134.61qmaxH+ (qmaxH+ = +0.14 - максимальный заряд на атоме водорода, рКа- универсальный показатель кислотности см. табл.1) находим значение кислотной силы равное рКа = 30.
Таким образом, нами впервые выполнен квантово-химический расчет молекулы 2-метилтио -4 -дифторметоксипиримидина ме -
тодом AB INITIO в базисе 6-311G**[1]. Получено оптимизированное геометрическое и электронное строение этого соединения. Теоретически оценена его кислотная сила рКа = 30. Установлено, что 2-метилтио-4-дифторметоксипиримидин относится к классу очень слабых Н-кислот ( pKa>14).
Таблица 1 - Оптимизированные длины связей, валентные углы и заряды на атомах молекулы 2-метилтио-4-дифторметокси-
пиримидина
Рис. 1 - Геометрическое и электронное строение молекулы 2-метилтио-4-дифторметоксипиримидина. Е0= -2649786 кДж/моль, Еэл= -4795277 кДж/моль
Длины R,A Валентные Град Атом Заряды
связей углы 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) 116 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) 1.29 C(2)-C(1)-O(7) 116 N(6) -0.44
O(7)-C(1) 1.35 C(1)-O(7)-C(8) 123 O(7) -0.46
C(8)-O(7) 1.36 N(4)-C(5)-S(9) 120 C(8) +0.71
S(9)-C(5) 1.76 C(5)-S(9)-C(10) 102 S(9) +0.12
C(10)-S(9) 1.81 S(9)-C(10)- 105 C(10) -0.38
H(11)- C(10) H(12)- C(10) H(13)- C(10) H(14)-C(3) H(15)-C(2) H(16)-C(8) 1.08 1.08 1.08 1.08 1.07 1.08 1.32 1.32 H(11) S(9)-C(10)- H(12) S(9)-C(10)- H(13) C(2)-C(3)-H(14) C(1)-C(2)-H(15) O(7)-C(8)-H(16) O(7)-C(8)-F(17) 111 111 121 122 106 112 112 H(11) H(12) H(13) H(14) H(15) H(16) F(17) F(18) +0.12 +0.14 +0.14 +0.12 +0.12 +0.10 -0.28 -0.28
F(17)-C(8) O(7)-C(8)-F(18)
F(18)-C(8)
Литература
1. M.W.Shmidt, K.K.Baldrosge, J.A. Elbert, M.S. Gordon, J.H. Enseh, S.Koseki, N.Matsvnaga., K.A. Nguyen, S. J. SU, and anothers. J. Comput. Chem.14, 1347-1363, (1993).
2. B.M. Bode and M.S. Gordon J. Mol. Graphics Mod., 16, 1998, 133-138.
3. V.A. Babkin, R.G. Fedunov, K.S. Minsker and anothers. Oxidation communication, 2002, №1, 25, 21-47.
© В. А. Бабкин - д-р хим. наук, проф., зам. дир. по научной работе Себряковского фил. Волгоградского госуд. архитектурностроительного университета; Д. С. Андреев - сотр. Себряковского фил. Волгоградского госуд. архитектурно- строительного университета; Е. С. Титова - доц. Волгоградского политехнического университета; И. Ю. Каменева - канд. хим. наук., доц. Волгоградского политехнического университета; А. И. Рахимов д-р хим. наук, проф., зав. каф. органической химии Волгоградского политехнического университета; Г. Е. Заиков - д-р хим. наук, проф. Института биохимической физики им. Н.М.Эммануэля; Л. Е. Кузнецова - ст. науч. сотр. каф. технологии пластических масс КНИТУ, [email protected].
