МОДЕЛИРОВАНИЕ МОЛЕКУЛЯРНЫХ
СТРУКТУР ОРГАНИЧЕСКИХ КРАСИТЕЛЕЙ ПОЛУЭМПИРИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ СЕМЕЙСТВА MNDO
А. В. Яценко
Кафедра общей химии химического
факультета МГУ.
Для ряда молекул органических
красителей и родственных им соединений
проведено сопоставление молекулярных структур,
полученных в результате оптимизации геометрии
методами АМ1 и РМЗ, с данными
рентгеноструктурного анализа, моле кулярной
спектрос копии и неэмпирических расчетов.
Вычисления проводились с использованием
программы МОРАС 7.2. Систематизированы наиболее
важные (с точки зрения предсказания цветности)
отличия моделированных структур от определенных
экспериментально:
|
АМ1 |
РМЗ |
Тетраэдризация амино-групп и
недооценка их -донорной способности |
умеренно |
сильно |
Завышение длин внутримолекулярных
водородных связей О- Н-Х |
умеренно |
незначительно (Х=О), умеренно
(Х=N) |
Переоценка невалентного от талкивания Н--Н,
С- Н, С- С |
незначительно |
умеренно |
Для молекул, обладающих значительным
дипольным моментом (у > 5 В), симуляция влияния
окружения с использованием модели поляризуемого
диэлектрика существенно улучшает соответствие
мощу вычисленной и экспериментально
определенной структурами, но значительно (в 4-10
раз) замедляет скорость расчетов и ухудшает
сходимость оптимизации.
В целом, метод АМ1 лучше, чем РМЗ,
подходит для моделирования молекул данного типа,
однако и он закономерно приводит к ошибочным
результатам в случае молекул с сильными
пространственными затруднениями. Приводятся
характерные примеры ошибочных прогнозов
молекулярных структур, сделанных с
использованием полуэмпирических методов.