H-complexes of imidazole with proton-acceptor molecules according to IR spectroscopy and quantum chemical calculations
The formation of H-complexes of the imidazole molecule with proton acceptor molecules (acetone, acetonitrile, DMFA and DMSO) in non-polar solvent CCl4was studied by IR spectroscopy and quantum chemistry methods. It was shown that the addition of proton acceptor molecules to imidazole leads to a low-frequency shift of the IR band of the valence vibration of the N-H group of imidazole both experimentally observed and calculated quantitatively chemically. Based on the data obtained, a conclusion was made about the formation of H-bonding between the N-H group of imidazole and the CN, CO, or SO groups of the proton acceptor molecules. Using the correlation relation between the shift in the valence vibration of the N-H molecule of imidazole in the associated state relative to the free state we estimated the enthalpies of the formation of H-complexes of imidazole with proton acceptor molecules, which amounted to 11.9 kJ/mol, 12.3 kJ/mol, 17.5 kJ/mol and 20.8 kJ/mol for {imidazole-acetonitrile}, {imidazole-acetone}, {imidazole-DMFA} and {imidazole-DMSO} complexes respectively. A correlation between the N-H vibrational band shift and the dipole moment of the proton acceptor molecule was established.
Keywords
enthalpy of H-bonding formation,
proton acceptor molecules,
imidazole,
quantum-chemical calculation,
infrared spectroscopy,
H-bondAuthors
Mulloev N.U. | Tajik National University | voruch@eml.ru |
Majidov N.A. | Tajik National University | nasimboy@mail.ru |
Lavrik N.L. | V.V. Voevodsky Institute of Chemical Kinetics and Combustion Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences | lavrik@kinetics.nsc.ru |
Всего: 3
References
Краткий справочник физико-химических величин / под ред. А.А. Равделя и А.М. Пономаревой. - СПб.: Специальная литература, 1998. - 232 с.
Коробков В.С. // Журн. прикл. спектр. - 1973. - Т. 19. - № 6. - С. 1125-1127.
Frisch V., Trucks G.W., Schiegel H.B., et al. Gaussian 03. Revision B.03. - Pittsburgh: Gaussian Inc, 2003. - Р. 20.
Sundaraganesan N., Illakiamani S., Saleem H., et al. // Spectrochim. Acta A. Mol. Biomol. Spectrosc. - 2005. - V. 61. - P. 2995-3001.
Helgaker T., Jørgensen P., Olsen J. Molecular Electronic - Structure Theory. - N.Y.: Jonh Wiley & Sons, LTD, 2000. -Р. 890.
Foresman J.B., Frisch J.M. Exploring Chemistry with Electronic Structure Methods: А Guide to Using Gaussian. - Pittsburgh: Gaussian Inc, 1993. - Р. 250.
Беленький Л.И., Чувылкин Н.Д. // Химия гетероциклических соединений. - 2011. - № 1. - С. 7-26.
Сатанин А.М. Введение в теорию функционала плотности. - Нижний Новгород, 2009. - 64 с.
Общий практикум по органической химии. - М.: Мир, 1965. - 678 с.
Lee S., Lee S.J., Ahn A., et al. // Bull. Korean Chem. Soc. - 2011. - V. 32. - No. 3. - DOI: 10.5012/ bkcs. 2011.32.3.885.
Муллоев Н.У., Ходиев М.Х., Исломов З.З., Лаврик Н.Л. // Журн. структ. химии. - 2020. - Т. 61. - № 2. - C. 246-251.
Mulloev N.U., Lavrik N.L., Khodiev M., Islomov Z.Z. // Chemical Physics of Molecules and Polyfunctional Materials.Russian-Japanese Conference: proceedings. - 2018. - P. 62-64.
Муллоев Н.У., Ходиев. М.Х. // Докл. АН Республики Таджикистан. - 2016. - Т. 61. - № 7-8. - С. 645-650.
Lu X., Liu X., Wan B., et al. // Eur. J. Med. Chem. - 2012. - V. 49. - P. 164-171.
Vijesh A.M., Isloor A.M., Telkar S., et al. // Eur. J. Med. Chem. - 2011. - V. 46. - No. 8. - P. 3531-3536.
Merino I., Thompson J.D., Millard C.B., et al. // Bioorg. Med. Chem. - 2006. - V. 14. - P. 3583-3591.
Катаев В.А. Тиетаны на основе бензимидазола и имидазола. Синтез, структура и биологические свойства: автореф. дис. … д-ра фарм. наук. - М., 2006. - 46 с.
Шиппер Э., Дэй А. // Гетероциклические соединения / под ред. Р. Эльдерфильда. - М.: ИЛ, 1961. - Т. 5. - С. 161-241.
Лозинский М.О., Шелякин В.В., Демченко А.М., Шиванюк А.Ф. // Труды Второй Междунар. конф. «Химия и биологическая активность кислород- и серусодержащих гетероциклов». - М., 2003. - Т. 1. - С. 77-78.
Преображенская М.Н. // Труды Второй Междунар. конф. «Химия и биологическая активность кислород- и серусодержащих гетероциклов». - М., 2003. - Т. 1. - С. 79-83.
Химия гетероциклических соединений. Современные аспекты / под ред. В.Г. Карцева. - М.: Междунар. благотворит. фонд «Научное Партнерство», 2014. - Т. 2. - С. 648.
Пожарский А.Ф. // Соросовский образовательный журнал. - 1996. - № 6. - С. 25-32.
Тимощенко Л.В. Гетероциклические соединения. - Томск: Изд-во Том. политех. ун-та, 2013. - С. 90.
Москва В.В. // Соросовский образовательный журнал. - 1999. - № 2. - С. 58-64.
Эпштейн Л.М., Шубина Е.С. // Природа. - 2003. - № 6. - С. 40-45.
Водородная связь / под ред. Н.Д. Соколова. - М.: Наука, 1981. - 288 с.
Пиментел Дж., Мак-Клеллан О.Л. Водородная связь. - М.: Мир, 1964. - 462 с.