Введение 3
1. Обзор литературы 4
2. Экспериментальная часть 8
2.1 Химические свойства веществ 8
2.2 Методика расчетов 9
3. Результаты 10
4. Обсуждение результатов 18
4.1 Комплексы 1:1 18
4.2 Сканирование 22
4.3 Характер связей бор - лиганд 28
Выводы 31
Список литературы 32
Химические связи, осуществляемые за счет донорно-акцепторных взаимодействий, по своим энергетическим характеристикам являются промежуточными между ковалентными связями и ван-дер-ваальсовыми взаимодействиями. Следует ожидать, что в растворителях, молекулы которых являются сильными донорами за счет неподеленных электронных пар таких атомов, как азот, кислород или сера, энергетические, а также структурные характеристики соединений с донорно-акцепторными связями будут заметно изменяться в зависимости от свойств растворителя. Удобными объектами для исследования этих явлений являются комплексы тригалогениды бора, в которых донорно-акцепторные связи осуществляются за счет переноса электронной плотности с лиганда на вакантную орбиталь атома бора. Возможность присоединения второй молекулы в транс-положении к первому лиганду позволяет проследить за взаимным влиянием донорно-акцепторных связей и возможных процессах присоединения и замещения в комплексах тригалогенидов бора в полярных растворителях.
Целью данной работы являлось квантовохимическое исследование структуры и энергетических характеристик комплексов с BF3 и BCl3 в различных средах, а также их изменение при переходе от одного полярного растворителя к другому. В качестве этапов выполнения этой программы были сформулированы следующие конкретные задачи:
1. Рассчитать структурные и энергетические параметры для составных фрагментов комплексов с тригалогенидами бора.
2. Исследовать зависимость энтальпии образования комплексов BX3-L от свойств растворителя.
3. Изучить взаимодействие молекул растворителя с комплексами BX3-L.
4. Методом натуральных орбиталей связи проанализировать характер донорно-акцепторных связей в комплексах BX3-L и BX3-LL’, где L’ - молекула растворителя.
Объектами изучения были комплексы с нитрилами (аммиак, ацетонитрил, бензонитрил), диэтиловым эфиром, а в качестве растворителей - ацетонитрил, диэтилсульфид.
Выводы
1. При образовании комплексов тригалогенидов бора с ацетонитрилом, бензонитрилом и диэтиловым эфиром фрагменты ВХ3 приобретают тетраэдрическую структуру. Дилины связи бор - лиганд несколько больше, чем это характерно для типичных ковалентных связей.
2. Влияние растворителя приводит к увеличению по абсолютной величине теплот образования комплексов тригалогенидов бора с рассмотренными лигандами, в которых в качестве донорных атомов выступают азот и кислород .
3. При присоединении второй молекулы (изученных лигандов или растворителя) не происходит образования комплексов состава 2:1.
4. Анализ Натуральных Орбиталей Связи указывает, но то, что связь в изученных комплексах может быть описана как дативная, имеющая признаки полярной ковалентной связи.
