CHƯƠNG 2 LIÊN KẾT HYDRO VÀ HỆ CHẤT NGHIÊN CỨU
2.2.1. Giới thiệu chung hệ chất nghiên cứu
Liên kết hydro C–H∙∙∙B là loại tương tác quan trọng được nghiên cứu rộng rãi do sự phổ biến và đa dạng trong tự nhiên. Nghiên cứu thực nghiệm đầu tiên về sự tồn tại của liên kết hydro chuyển dời xanh được công bố bởi Trudeau và cộng sự khi nghiên cứu phức giữa fluoroparaffins chứa nhóm – CHF2 với các hợp phần nhận proton như pyridine, acetone, dioxane và nhận ra sự rút ngắn của các liên kết C–H và tần số dao động hóa trị của chúng chuyển sang mức năng lượng cao hơn, tức là chuyển dịch xanh [48]. Bằng chứng khác về sự tăng tần số dao động hóa trị của liên kết C–H trong các liên kết hydro cũng được báo cáo ở phức giữa riformylmethane và chloroform hoặc giữa chloroform, deuterochloroform, bromoform và một số chất nhận proton có chứa các nhóm carboxyl, nitro, and sulfo [34], [50]. Tuy nhiên, liên kết hydro chuyển dời xanh thường được báo cáo trong các phức giữa hợp phần cho proton Csp3–H với các hợp chất nhận proton khác nhau [36], [59], [60]. Ví dụ, sự rút ngắn Csp3–H được phát hiện trong các phức giữa methane, fluoroform, chloroform, bromoform, iodoform với nước, benzene, fluorobenzene, acetylene, ethylene [18], [36], [59], [60].
Không chỉ liên kết Csp3–H phân cực thấp, mà cả Csp2–H phân cực lớn cũng xuất hiện các liên kết hydro chuyển dời xanh. Sự chuyển dời xanh đáng kể của tần số dao động hóa trị Csp2–H được tìm thấy trong một số ít tài liệu [31], [32]. Do vậy, bản chất của các liên kết hydro chuyển dời xanh liên quan
đến Csp2–H cũng cần được nghiên cứu một cách có hệ thống cho nhiều hệ phức khác nhau [31], [74]. Hơn nữa, nhóm carbonyl (Csp2=O) là một nhóm chức quan trọng không chỉ trong hóa học hữu cơ mà còn trong các quá trình sinh hóa vì khả năng hình thành liên kết hydro và sự chuyển proton. Mặc dù một số nghiên cứu gần đây đã tập trung vào các liên kết hydro liên quan đến nhóm carbonyl [31], [32], [74], [75], [76], tuy vậy các phân tích có hệ thống về cấu trúc, bản chất và năng lượng liên kết hydro của các dẫn xuất cacbonyl hầu như hiếm được tìm thấy. Các công bố gần đây chủ yếu đề cập đến các trường hợp riêng lẻ của liên kết hydro trong các phức giữa các dẫn xuất carbonyl với nước. Do đó, việc khám phá và mở rộng một cách có hệ thống các phức chalcogenoaldehyde (CH3CHZ, Z=O, S, Se, Te) với các phân tử nước là cần thiết nhằm đưa ra được mô hình chung giải thích nguồn gốc liên kết hydro chuyển dời xanh và phân loại liên kết hydro, đồng thời cũng giúp tìm hiểu các tương tác mới như O–H∙∙∙Se/Te hình thành trong quá trình tối ưu phức và đóng góp của chúng tới độ bền các phức.