環の大きさを増加させる周期性パーフルオロアルカンの電子親和の特異な傾向があります
Ankan Paul1, Chaitanya S Wannere, Veronica Kasalova
1Center for Computational Chemistry, Department of Chemistry, University of Georgia, Athens, GA 30602-2525, USA.
この研究では,周期性パーフルオロアルカンおよびその誘導体に対する電子親和を計算した. 三次C−F結合を持つ循環性パーフルオロアルカンは,大きなアディアバティック電子相性を示し,値はn=5でピークに達し,より大きなリングでは減少します.
科学分野:
- コンピューティング・ケミストリー
- 量子化学とは,量子化学である.
- マテリアルサイエンス 材料科学
背景:
- サイクルパーフルオロアルカン (c-PFA) は,材料科学において重要である.
- 電子の親和性を理解することは,様々な用途での彼らの行動を予測するために不可欠です.
- 以前の研究でそれらの性質が探求されているが,異なるリングサイズと機能群改変による電子親和の体系的な調査が必要である.
研究 の 目的:
- 周期性パーフルオロアルカン (c-C(n) F(2n),n=3-7) とそのモノトリフローロメチル誘導体のアディアバティック電子相性 (AEAs),垂直電子相性 (VEAs),垂直分離エネルギー (VDEs) を計算する.
- リングサイズとトリフローロメチル置換が電子相性に及ぼす影響を調査する.
- 検証のために理論的な計算を実験データと比較する.
主な方法:
- 密度関数理論 (DFT) は,様々な純粋およびハイブリッド関数を使用しています.
- ダブルゼータ極化プラス極化および拡散関数 (DZP++) のベースセットを使用した.
- カップリング・クラスター (CCSD(T)) とモラー・プレッセット・パルバーバーション・理論 (MP2) は,高レベルの計算とゼロポイントエネルギー補正に使用されました.
主要な成果:
- c-C(4) F(8) の理論的なAEA (0.70 eV) は,実験値 (0.63 eV) と密接に一致しています.
- c-C (n) F (n) 2nのゼロポイント補正AEAは,n=3からn=5まで増加し,n=6とn=7では,非平面の環を好む構造の変化により減少します.
- モノトリフルオロメチル誘導体は,親c-PFAsと比較してかなり大きなAEAsを示しています.
結論:
- この研究は,c-PFAsの電子相性に関する信頼できる理論的推定を提供している.
- 構造的な好みは,特に大きなリングシステムでは,電子の親和性に大きく影響します.
- トリフローロメチル置換は,c-PFAsの電子親和性を高めるための効果的な戦略です.
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