Tính toán mật độ điện tích cân bằng của các nhóm chức

CHƢƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.3.1.2. Tính toán mật độ điện tích cân bằng của các nhóm chức

Theo nghiên cứu của Vreven thì mật độ điện tích cân bằng của các nguyên tử trong phối tử là một trong những cơ sở để dự đoán khả năng tạo phức [157]. Vì thế, để dự đoán được khả năng tương tác cũng như vị trí ion kim loại khi xâm nhập vào TEAC, chúng tôi khảo sát điện tích cân bằng của các nguyên tử vùng azo, vùng các nhóm COOEt của vòng trên và các nhóm –OH của vòng dưới với các thông số cài

76

đặt như sau: Calculation/Geometry/MM/UHF/Calc.QEq Charge/Maximum Steps Taken: 20.000. Kết quả được trình bày ở bảng 3.4 (xem thêm phần phụ lục).

Bảng3.4. Điện tích cân bằng của một số nguyên tử của TEAC

Nguyên tử Dạng azo-enol Dạng keto-hydrazo

N (1) -0,189 -0,184 N(2) -0,173 -0,15 N(3) -0,194 -0,204 N(4) -0,197 -0,187 N(5) -0,177 -0,152 N(6) -0,233 -0,204 N(7) -0,194 -0,152 N(8) -0,241 -0,154 O (1) -0,393 -0,393 O (2) -0,368 -0,382 O (3) -0,382 -0,392 O (4) -0,392 -0,382 O (5) -0,562 -0,525 O (7) -0,474 -0,493 O (9) -0,514 -0,539 O (11) -0,429 -0,482

Kết quả tính toán điện tích của phân tử TEAC ở cả 2 dạng azo-enol và keto- hydrazo ở bảng 3.4 cho thấy ở khu vực trung tâm của phân tử có 4 nhóm azo với tổng điện tích cân bằng là -1,598 (dạng azo-enol) và -1,387 (dạng keto-hydrazo). Ngoài ra, 4 nguyên tử oxi trong nhóm –C=O của nhóm este cũng có mật độ điện tích là - 1,979 (dạng azo-enol) và -2,039 (dạng keto-hydrazo). Tổng cộng điện tích cân bằng của các nguyên tử N và O có khả năng tạo phức gấp hơn hai lần đối với mật độ electron của các nguyên tử O của vòng dưới (dạng azo-enol là -1,535 và dạng keto- hydrazo là -1,549). Từ các số liệu điện tích cân bằng ở trên, chúng tôi dự đoán vị trí

77

tạo phức thuận lợi là ở vùng không gian trung tâm. Ngoài ra, TEAC còn 4 nhóm

COOC2H5 ở vị trí octo của các nhân thơm vòng trên nên khả năng các nhóm này có xu hướng xoay vào bên trong khu vực trung tâm hình thành “bẫy” tạo phức Host- Guest với ion kim loại.

Độ dài liên kết và góc liên kết của một số nguyên tử lựa chọn cũng đã được tính toán. Kết quả được trình bày ở bảng 3.5 cho thấy độ dài liên kết giữa các nguyên tử như NN dạng azo nhỏ hơn dạng keto-hydrazo do có sự chuyển dạng liên kết từ đôi sang đơn. Ngược lại, liên kết C(26)-O(4) có độ dài liên kết trong dạng azo-enol lại cao hơn so với dạng keto-hydrazo do đã chuyển từ liên kết đơn sang liên kết đôi. Kết quả này cũng khá tương đồng với số liệu của Ehlinger khi nghiên cứu cấu trúc của azocalixaren tương tự như TEAC [57] (xem cách đánh số thứ tự ở hình 3.36).

Bảng 3.5.Độ dài của một số liên kết trong phân tử TEAC (Ao)

Liên kết Azo-enol Keto-hydrazo Azocalixaren tƣơng tự [57]

C(26) - O(4) 1,407 1,279 1,398

C(23) - N(1) 1,434 1,302 1,402

N(1) -N(2) 1,270 1,400 1,247

N(2)-C(57) 1,434 1,434 1,402