КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КОЛЕБАТЕЛЬНОГО СПЕКТРА 2-ИЗОПРОПИЛ-5,5-ДИМЕТИЛ-1,3,2-ДИОКСАБОРИНАНА

КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КОЛЕБАТЕЛЬНОГО

СПЕКТРА 2-ИЗОПРОПИЛ-5,5-ДИМЕТИЛ-1,3,2-ДИОКСАБОРИНАНА

Научная статья

Брусиловский Ю.Э.¹, Кузнецов В.В.²

¹Физико-химический институт им. А.В. Богатского НАН Украины, Одесса, Украина

 ²Уфимский государственный авиационный технический университет

²Уфимский государственный нефтяной технический университет

 

 Аннотация

Рассмотрены результаты компьютерного моделирования основных колебательных частот гетероатомного фрагмента кольца 2-изопропил-5,5-диметил-1,3,2-диоксаборинана.

Ключевые слова: эфиры борных кислот, 1,3,2-диоксаборинан, колебательный спектр.

Key words: esters of boronic acids, 1,3,2-dioxaborinane, vibration spectrum.  

Интерес к структурным исследованиям шестичленных циклических эфиров борных кислот связан как с особенностями их строения, так и с использованием в качестве реагентов тонкого органического синтеза [1-6]. Ранее, в экспериментальных работах [7, 8] на основании результатов исследования колебательных мод циклических и ациклических эфиров борных кислот [9-13] были выявлены основные колебательные частоты гетероциклического фрагмента кольца в ИК и КР спектрах замещенных 1,3,2-диоксабори­нанов. Целью настоящей работы является анализ результатов компьютерного моделирования колебательного спектра 2-изопропил-5,5-диметил-1,3,2-диок­саборинана (I) с помощью неэмпирического квантово-химического приближения HF/6-31G(d) в рамках программного обеспечения HyperChem [14].

Исследовались колебательные частоты, связанные в основном с гетероатомным фрагментом кольца. Все они принадлежат к так называемой области «отпечатков пальцев» молекулы. При определении расчетных колебательных мод использовалась процедура масштабирования с коэффициентом 0.8953, соответствующим уровню теории HF/6-31G(d) [15]. Полученные результаты представлены в таблице.

Основные колебательные частоты соединения I

Расчетная частота, см-1	Расчетная интенсивность, %	Отнесение	Частоты из экспериментальных ИК и КР спектров, см-1 [8]
669	33	Внеплоскостные деформационные колебания фрагмента СВО2 (δ СВО2)	660 (ср), ИК
787	10	Cимметричные валентные колебания ВО2 (νs ВО2)	715 (с), КР; 709 (о. сл), ИК
1202	50	Внеплоскостные деформационные колебания гетероциклического кольца	1215 (с), ИК
1252	90	Смешанные колебания фрагмента (СО)2ВС	1237 (с), ИК
1348	100	Валентные колебания ВС (ν В-С)	1320 (с), ИК
1420	37	Асимметричные валентные колебания ВО2 (νas ВО2)	1400 (с), ИК

Примечание: с – сильная, ср. – средняя, сл. – слабая, о.сл. – очень слабая

Выявленные моды свидетельствуют о заметном вкладе смешанных колебаний, в которых участвуют фрагменты гетероциклического кольца, в общий спектр. При этом расхождение между расчетными и экспериментальными частотами составляют от 9 до 72 см^-1. Наиболее близкое соответствие расчетных и экспериментальных данных наблюдается для деформационных колебаний δ СВО₂  (ИК).

Установленные колебательные частоты являются отличительной спектральной характеристикой 1,3,2-диоксаборинанового кольца и могут быть использованы для дальнейшего изучения структурных особенностей соединений этого класса.

Список литературы / References

1. Грень А.И., Кузнецов В.В. Химия циклических эфиров борных кислот. Киев: Наукова думка, 1988. 160 с.
2. Кузнецов В.В. // Изв. РАН. Сер. хим. 2005. №7. C.1499.
3. Кузнецов В.В. Успехи органического катализа и химии гетероциклов. М: Химия,2006. C.336.
4. Bhat N.G., Caga-Anan Z., Leija R. // Tetrahedron Lett. 2005. V.46. № 31. P.5109.
5. Marciniec B., Jankowska M., Pietranzuk C. // Chem. Commun. 2005. № 5. Р.663.
6. Murata M., Oda T., Watanabe S., Masuda J. // Synthesis. 2007. № 3. P.351.
7. Кузнецов В.В., Грень А.И. // Докл. АН УССР. Сер. Б. 1984. № 7. С.39.
8. Кузнецов В.В., Алексеенко Л.И., Стайков А.И., Грень А.И. // Укр. хим. ж. 1988. Т.54. № 12. С.1315.
9. Meller A., Marecek H. // Monatsh. Chem. 1967. V.98. N 6. P.2336.
10. Burch J., Gerrard W., Goldstein M., Mooney E., Willis H. // Spectrohim. Acta. 1962. V.18. N 10. P.1403.
11. Finch A., Steele D. // Trans. Faraday Soc. 1964. V.60. N 10. P.2125.
12. Finch A., Pearn J. // Spectrohim. Acta. 1963. V.19. N 10. P.1612.
13. De Moor J., Van Der Kelen G., Eeckhaut Z. // J. Organometal. Chem. 1967. V.9. N 1. P.31.
14. HyperChem 7.01. Trial version. www.hyper.com.
15. Scott P.A., Radom L. // J. Phys. Chem., 1996. V.100. N 41. P.16502.

Опубликовать статью