Qua tính toán bằng phần mềm Gaussian 98 với các phương pháp HF, B3L.YP, MP2, tập cơ sở 6-31+G*, các kết quả về độ dài liên kết và góc liên kết của các
silylen được thống kê trong bang 3.1:
singlet.
Qua bảng số liệu trên ta thấy, dạng singlet có các góc liên kết nhỏ hơn và độ
dải liên kết lớn hơn so với dạng triplet.
Trong phân tử silylen SiX;, hai nhóm thế X có điện tích cùng dấu (trong trường hợp nay là cùng mang điện tích dương) do đó chúng sẽ day nhau. Khoảng
cách giữa hai nhóm thé X cảng nhỏ thì lực day của chúng càng mạnh, dẫn tới góc
liên kết càng lớn. Trong dang singlet, độ dai liên kết Si - X lớn hơn so với độ dài liên kết Si - X trong dang triplet nên lực đấy giữa hai nhóm X trong dang singlet
Trang 76
Luận van tốt nghiệp 2008 Nguyễn Thị Huyền Hóa 4A
sẽ nhỏ hon trong dang triplet. Kết quả làm cho góc liên kết của đạng singlet nhỏ hơn so với góc liên kết của dang triplet.
Hơn nữa. vùng không gian xung quanh nguyên tử silic của silylen có hai
obitan với hai electron chưa tham gia tạo liên kết. Tương tác đây của hai obitan này có xu hướng làm cho góc liên kết X - Si - X mở rộng ra. Lực day của hai obitan chứa hai electron độc thân có spin cùng dấu lớn hơn so với lực day của
một obitan chứa cặp electron tự do và một obitan trồng. Điều này làm cho góc
liên kết X — Si - X trong dang singlet có giá trị nhỏ hơn dạng triplet tương ứng.
Đối với dang singlet, góc liên kết X - Si - X tăng dan theo trật tự sau:
SiH < Si(CH¡); < SiF; < SiBr;
Do thể tích của nhóm thé -CH; lớn hơn nhiều so với thẻ tích của nhóm thé -H,
do đó lực đây giữa hai nhóm metyl cũng lớn hơn, làm cho góc liên kết mở rộng
ra. Theo thuyết VSEPR, các cặp electron tự do sẽ đây nhau với một lực mạnh nhất, sau đó đến cặp electron tự đo-cặp electron liên kết va hai cặp electron liên kết day nhau yếu nhất. Flo va brôm đều có ba cặp electron tự do không tham gia tạo liên kết, trong khi đó, tắt cả các electron lớp ngoài cùng của cacbon đều đã tham gia tạo thành liên kết. Do đó, góc liên kết của SiF; và SiBr; đều lớn hơn góc
liên kết của Si(CH;);. Brom có ban kính lớn hơn, tính khả phân cực lớn hơn so với flo, do đó, các cặp electron của brom sẽ đây nhau với một lực mạnh hơn so với các cặp electron của clo. Chính vì vậy, góc liên kết của SiBr; lớn hơn góc liên kết của SiF¿.
Đối với dang triplet, góc liên kết không tuân theo một quy luật cụ thé nao.
LH. Điện tích của các nguyên tử trong silylen và độ mạnh
của nhóm thế
Qua tính toán bằng phần mềm Gaussian 98 với các phương pháp HF, B3LYP, MP2, tập cơ sở 6-31+G*, điện tích của các nguyên tử trong silylen được thông kê
trong bảng 3.2:
Trang 77
Luận văn tốt nghiệp 2008 Nguyễn Thị Huyền Hỏa 4A
eas [2595 | 1883405
was [0508 | was
Bảng 3.2. Điện tích (theo một độ điện tích Mulliken) của các nguyên tử trong các silylen
Ta thấy, khi tính bằng phương pháp HF, trật tự sắp xếp tảng dan điện tích
đương của silic trong phân tử silylen như sau: SiH, < Si(CH;); < SiF; < SiBr.
Nhưng khi tinh bằng phương pháp B3LYP va MP2 với cùng tập cơ sở 6-31+G*
thì trật tự thu được như sau: SiH < Si(CH;); < SiBr; < SiF¿.
Trước hết, so sánh về độ âm điện của các nguyên tô so với silic. Độ âm điện của silic là 1.90, trong khi đó, độ âm điện của H, C, Br, F lần lượt là 2.20, 2.55, 2.96, 3.98. Tắt cá các nguyên tố trên đều có độ âm điện lớn hơn silic nên cặp
electron dùng chung sẽ bị hút về phía các nguyên tử này. Độ âm điện của các
nguyên tế tăng dan theo trật tự sau: H < C < Br < F nên flo sẽ hút electron về phía mình mạnh nhất, yếu nhất là hiđro. Do đó, về lý thuyết, điện tích dương của
silic sẽ lớn nhất khi nhóm thé là flo va nhỏ nhất khi nhóm thế là H. So sánh với
kết quá thu được từ các phương pháp trên, ta thấy, kết quả thu được bằng phương
pháp B3LYP và MP2 cho ta trật tự đúng về mật độ điện tích, còn với phương
pháp HF thi ở nhóm thế brom và flo có sự đảo ngược trật tự.
Như vậy, trật tự về lực hút electron về phía nhóm thế của các nhóm tang dan
như sau: -H < -CH; < -Br < -F.
Trang 78
Luận van tốt nghiệp 2008 Nguyễn Thị Huyền Hóa 4A