B3N3H6…CO复合物中弱相互作用竞争的理论研究

作者：奥美珍^*; 闫苗; 马媛媛; 石佳

来源：化学研究与应用, 2023, 35(04): 870-877.

• 环硼氮烷
• 一氧化碳
• 分子间相互作用
• 竞争
• 密度泛函理论

本文在MP2/aug-cc-pVTZ水平下对一氧化碳(CO)和环硼氮烷(B3N3H6)之间的弱相互作用进行理论研究，得到6种稳定的B3N3H6…CO复合物结构。B3N3H6…CO复合物中存在N—H…C/O氢键以及π…π、lp…π相互作用，其中含N—H…C氢键复合物的相互作用能(ΔE)最大，为-1.42 kcal·mol-1。系统的理论计算结果表明π…π相互作用和N—H…C/O氢键可以成功地与lp…π相互作用竞争。取代基效应结果显示，B3N3X3H3(X=-NH2)…CO、B3N3H6…CO、B3N3X3H3(X=-F)…CO中π…π相互作用的ΔE依次减小，分别为-1.84、-1.29和-1.17 kcal·mol-1。AIM分析揭示了B3N3H6…CO复合物中lp…π、π…π相互作用以及N—H…C/O氢键的本质。SAPT能量分解分析结果表明含N—H…C/O氢键的复合物I和IV中静电作用和色散作用对结构的稳定同样重要，而色散作用对含π…π和lp(O/C)…π相互作用的复合物II、III和V、VI的结构稳定起主要作用。该研究为认识生物分子中杂环芳香环与羰基之间的相互作用提供理论研究。

• 单位
  忻州师范学院; 山西医科大学汾阳学院