An Ab Initio MP2 Study of HCN-HX Hydrogen Bonded Complexes



Document title: An Ab Initio MP2 Study of HCN-HX Hydrogen Bonded Complexes
Journal: Journal of the Brazilian Chemical Society
Database: PERIÓDICA
System number: 000310761
ISSN: 0103-5053
Authors: 1
2
Institutions: 1Universidade Federal da Paraiba, Departamento de Quimica, Joao Pessoa, Paraiba. Brasil
2Universidade Federal de Pernambuco, Departamento de Quimica Fundamental, Recife, Pernambuco. Brasil
Year:
Season: Sep
Volumen: 9
Number: 5
Pages: 499-505
Country: Brasil
Language: Inglés
Document type: Artículo
Approach: Experimental, analítico
English abstract An ab initio MP2/6-311++G** study has been performed to obtain geometries, binding energies and vibrational properties of HCN-HX H-bonded complexes with X = F, Cl, NC, CN and CCH. These MP2/6-311++G** results have revealed that: (i) the calculated H-bond lengths are in very good agreement with the experimental ones; (ii) the H-bond strength is associated with the intermolecular charge transfer and follows the order: HCN-HNC ~ HCN-HF > HCN-HCl ~ HCN-HCN > HCN-HCCH; (iii) BSSE correction introduces an average reduction of 2.4 kJ/mol on the MP2/6-311++G** binding energies, i.e. 11% of the uncorrected binding energy; (iv) the calculated zero-point energies reduce the stability of these complexes and show a good agreement with the available experimental values; (v) the H-X stretching frequency is shifted downward upon H-bond formation. This displacement is associated with the H-bond length; (vi) The more pronounced effect on the infrared intensities occurs with the H-X stretching intensity. It is much enhanced after complexation due to the charge-flux term; (vii) the calculated intermolecular stretching frequencies are in very good agreement with the experimental ones; and, finally, (viii) the results obtained for the HCN-HX complexes follow the same profile as those found for the acetylene-HX series but, in the latter case, the effects on the properties of the free molecules due to complexation are less pronounced than those in HCN-HX
Portuguese abstract Um estudo ab initio MP2/6-311++G** foi realizado para obter geometrias, energias de establização e propriedades vibracionais dos complexos de hidrogênio HCN-HX com X = F, Cl, NC, CN e CCH. Os resultados obtidos revelaram que: (i) os valores calculados dos comprimentos das ligações de hidrogênio estão em excelente concordância com seus valores exeperimentais; (ii) a força da ligação-H está associada com a transferência de carga intermolecular e segue a ordem: HCN-HNC ~ HCN-HF > HCN-HCl ~ HCN-HCN > HCN-HCCH; (iii) correção BSSE introduz uma redução média de 2.4 kJ/mol na energia de estabilização MP2/6-311++G**; (iv) as energias do ponto-zero calculadas reduzem a estabilidade destes complexos e estão em boa concordância com os valores experimentais disponíveis; (v) a frequência de estiramento da molécula livre H-X sofre, como esperado, um deslocamento para baixo no espectro após a formação da ligação de hidrogênio e quanto mais curta a distância da ligação-H menor será este deslocamento; (vi) a intensidade no infravermelho deste estiramento H-X sofre a mudança mais pronunciada após a complexação, verificando-se um aumento substancial devido ao termo de fluxo de carga; (vii) as frequências de estiramento intermolecular destes complexos HCN-HX mostram uma concordância muito boa com os seus valores experimentais; e, finalmente, (viii) Os resultados obtidos para HCN-HX seguem o mesmo perfil daqueles observados para os complexos do tipo acetileno-HX. Entretanto, nestes últimos, as mudanças nas propriedades moleculares de suas molécul
Disciplines: Química
Keyword: Fisicoquímica y química teórica,
Método ab initio,
Energía de enlace,
Infrarrojo,
Enlaces de hidrógeno
Keyword: Chemistry,
Physical and theoretical chemistry,
Ab initio method,
Binding energy,
Infrared,
Hydrogen bonds
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