بررسی دلیل نامسطح بودن ساختار ترکیبھای حلقه ای ھمسان چھارتایی و روشھای بازیابی ساختار مسطح آنھا با بھکارگیری اثرھای شبھ یان- تلر

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

گروه شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی یزد، یزد، ایران. گروه شیمی، دانشگاه آلبرتا، ادمنتون، آلبرتا، کانادا

10.22036/cr.2021.129760

چکیده

      ساختار خمیده ترکیب های حلقه­ای همسان چهارتایی A4 (A = O, S, Se, Te, Po) با گروه تقارنی D2dبرای درک اثرهای شبه یان- تلر در آن­ها بررسی شد. بهینه­سازی ساختاری و بسامدهای هارمونیک ارتعاشی حاصله که از روش مولر-پلست MP2 که در مجموعه پایه cc-pVQZ-(PP) به­دست آمد، نشان داد که تمامی ترکیب­های مورد مطالعه در ساختار D4h مسطحشان، ناپایدار می­باشند. تراز انرژی حالت پایه و شش تراز انرژی برانگیخته الکترونی حلقه­های همسان A4 که دارای پایین­ترین سطح انرژی هستند، با روش CASSCF برای تغییر هندسه مولکولی، با رایانه شبیه­سازی شدند. سطوح انژری پتانسیل آدیاباتیک نشان داد که خمیدگی در ساختار مسطح با گروه تقارنی D4h به گروه تقارنی پایین­تر D2d، به­دلیل جفت­شدگی تراز انرژی حالت پایه 1A1g با تراز انرژی برانگیخته 1B2u در ترکیب های مورد نظر انجام شده­است. حل معادله مساله اثر شبه یان- تلر (1A1g + 1B2u) Qb2u برای پاسخگویی به این پرسش که "دلیل این ناپایداری در ترکیب های A4 چیست؟" به­کار رفت. همچنین، محاسبه­ها نشان داد که اگر حلقه A4 توسط دو کاتیون گازهای بی­اثر در برگرفته شود، کمپلکسهای حاصل امکان بازیابی دوباره ساختار مسطح حلقه­ای خود را کسب می­نمایند.

چکیده تصویری

بررسی دلیل نامسطح بودن ساختار ترکیبھای حلقه ای ھمسان چھارتایی و روشھای بازیابی ساختار مسطح آنھا با بھکارگیری اثرھای شبھ یان- تلر

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

111

نویسنده [English]

  • Ali Reza Ilkhani
Department of chemistry, Yazd Branch, Islamic Azad University, Yazd, Iran
1)  R. Steudel, B. Eckert, Top. Curr. Chem. 231, 31 (2003(
2)  R. Steudel, Top. Curr. Chem. 149, 102 (1982(
3) E. Picquenard, M. S. Boumedien, J. Corset, J. Mol. Struct. 293, 63 (1993)
4)  M. S. Boumedien, J. Corset, E. Picquenard, J. Raman Spectrosc. 30, 463 (1999)
5) G. D. Brabson, Z. Mielke, L. Andrews, J. Phys. Chem. 95, 79 (1991)
6) P. Hassanzadeh, L. Andrews, J. Phys. Chem. 96, 6579 (1992) 
7) B. Meyer, T. Stroyer-Hansen, T. V. Oommen, J. Mol. Spectrosc. 42, 335 (1972)
8) B. Meyer, T. Stroyer-Hansen, J. Phys. Chem. 76, 3968 (1972)
9)  G. Weser, F. Hensel, W. W. Warren, B. Bunsenges, J. Phys. Chem. 82, 588 (1978)
10) V. A. Krasnopolsky, Adv. Space Res. 7, 25 (1987)
11) J. Berkowitz, W.A. Chupka, J. Chem. Phys. 40, 287 (1964)
12) J. Drowart, P. Goldfinger, D. Detry, H. Rickert, H. Keller, Adv. Mass Spectrom. 4, 499 (1968)
13) J. Berkowitz, C. Lifshitz, J. Chem. Phys. 48, 4346 (1968)
    14) G. N. Lewis, J. Am. Chem. Soc. 46, 2027 (1924)
15)  L. F. Lundegaard, G. Weck, M. I. McMahon, S. Desgreniers, P. Loubeyre, Nature 443, 201 (2006)
16)  I. Krossing, Top. Curr. Chem. 230, 135 (2003)
17) P. J. Stephens, Chem. Comm. 1615, 1496 (1969)
18)  J. Barr, R. J. Gillespie, R. Kapoor, K. C. Malhotra, Can. J. Chem. 46, 149 (1968)
19)  J. Barr, R. J. Gillespie, R. Kapoor, G. P. Pez, J. Am. Chem. Soc. 90, 6855 (1968)
20) I. D. Brown, D. B. Crump, R. J. Gillespie, D. P. Santry, Chem. Comm. 602, 853 (1968)
 21) R. Steudel, Top. Curr. Chem. 231, 203 (2003)
 22) G. E. Quelch, H. F. Schaefer, C. J. Marsden, J. Am. Chem. Soc. 112, 8719 (1990)
23)  M. W. Wong, R. Steudel, Chem. Phys. Lett. 379, 162 (2003)
24)  K. Raghavachari, C. M. Rohlfing, J. S. Binkley, J. Chem. Phys. 93, 5862 (1990)
25)  V. G. Zakrzcwski, W. von Niessen, Theor. Chim. Acta 88, 75 (1994)
26)  J. L. M. Abboud, M. Essefar, M. Herreros, O. Mo, M. T. Molina, R. Notario, M. Yanez, J. Phys. Chem. A 102, 7996 (1998)
27)) M. D. Chen, M. L. Liu, H. B. Luo, Q. E. Zhang, C. T. Au, J. Mol. Struct. (THEOCHEM) 548, 133 (2001)
28)  S. Millefiori, A. Alparone, J. Phys. Chem. A 105, 9489 (2001)
 29) E. T. Seidl, H. F. Schaefer, J. Chem. Phys. 88, 7043 (1988)
30)  E. T. Seidl, H. F. Schaefer, J. Chem. Phys. 96, 1176 (1992)
    31)  R. Hernandez-Lamoneda, A. Ramirez-Solis, J. Chem. Phys. 113, 4139 (2000)
32) R. Hernandez-Lamoneda, A. Ramirez-Solis, J. Chem. Phys. 120, 10084 (2004(
33)  V. Adamantides, D. Neisius, G. Verhaegen, Chem. Phys. 48, 215 (1980)
 34) O. B. Gadzhiev, S. K. Ignatov, M. Y. Kulikov, A. M. Feigin, A. G. Razuvaev, P. G. Sennikov, O. Schrems, J. Chem. Theory Comput. 9, 247 (2013)
35) I. B. Bersuker, The Jahn−Teller effect, Cambridge University Press. Cambridge, U.K., 2006.
36) I. B. Bersuker, Chem. Rev. 113, 1351 (2013)
37) L. Blancafort, M. J. Bearpark M. A. Robb, Mol. Phys. 104, 2007 (2006)
38)  J. H. Kim, Z. Lee, Appl. Microscopy 44, 123 (2014)
39) E. V. Gromov, A. B. Trofimov, N. M. Vitkovskaya, J. Schirmer, H. Koppel, J. Chem. Phys. 119, 737 (2003)
40) W. Hermoso, Y. Liu, I. B. Bersuker, J. Chem. Theory Comput. 10, 4377 (2014)
41) A. R. Ilkhani, J. Theo. Comput. Chem. 6, 1550045 (2015)
42) A. R. Ilkhani, N. N. Gorinchoy, I. B. Bersuker, Chem. Phys. 460, 106 (2015)
43) Y. Liu, I. B. Bersuker, P. Garcia-Fernandez, J. E. Boggs, J. Phys. Chem. A 116, 7564 (2012)
44)   J. R. Soto, B. Molina, J. J. Castro, Phys. Chem. Chem. Phys. 17, 7624 (2015)
 45) W. Hermoso, A. R. Ilkhani, I. B. Bersuker, Comput. Theo. Chem. 1049, 109 (2014)
46) A. R. Ilkhani, Russian J. Phys. Chem. A 91, 1743 (2017)
47) Y. Liu, I. B. Bersuker, J. E. Boggs, Chem. Phys. 417, 26 (2013)
 48) A. R. Ilkhani, W. Hermoso, I. B. Bersuker, Chem. Phys. 460, 75 (2015)
49) N. N. Gorinchoy, I. B. Bersuker J. Phys. Con. Series 833, 012010 (2017(
 50) A. R. Ilkhani, M. Monajjemi, Comput. Theo. Chem. 1074, 19 (2015)
51) A. R. Ilkhani, Quimica Nova 40, 491 (2017)
52) D. Jose, A. Datta, Phys. Chem. Chem. Phys. 13, 7304 (2011)
53) A. R. Ilkhani, J. Mol. Struc. 1098, 21 (2015)
54) A. S. Ivanov, K. V. Bozhenko, A. I. Boldyrev, Inorg. Chem. 51, 8868 (2012)
55) C. Hampel, K. A. Peterson, H. J. Werner, Chem. Phys. Lett. 190, 1 (1992)
56)  M. J. Deegan P. J. Knowles, Chem. Phys. Lett. 227, 321 (1994(
57) M. Head-Gordon, J. A. Pople, M. J.  Frisch, Chem. Phys. Lett. 153, 503 (1988)
58) A. K. Wilson, D. E. Woon, K. A. Peterson, Jr. T. H. Dunning, J. Chem. Phys. 110, 7667 (1999)
 59) T. H. Dunning, J. Chem. Phys. 90, 1007 (1989)
60) D. E. Woon, T. H. Dunning, J. Chem. Phys. 98, 1358 (1993)
61) K. A. Peterson J. Chem. Phys. 119, 11099 (2003)
62) M. Dolg, Chem. Phys. Lett. 250, 75 (1996)
63) M. Dolg, J. Chem. Phys. 104, 4061 (1996)
 64) H. J. Werner, W. Meyer, J. Chem. Phys. 74, 5794 (1981)
 65) H. J. Werner, W. Meyer, J. Chem. Phys. 73, 2342 (1980)
 66) H. J. Werner, P. J. Knowles, J. Chem. Phys. 82, 5053 (1985)
67) H. J. Werner, P. J. Knowles, F. R. Manby, M. Schutz, MOLPRO, version 2015.1.22, a package of ab initio programs, Availaible from: http://www.molpro.net.
68) R. Polly, H. J. Werner, F. R. Manby, P. J. Knowles, Mol. Phys. 102, 2311 (2004)