КОЛЕБАТЕЛЬНЫЕ СПЕКТРЫ И СТРОЕНИЕ ДИЦИКЛОПЕНТАДИЕНИЛЦИНКА: ЭКСПЕРИМЕНТ И РАСЧЕТЫ КВАНТОВОХИМИЧЕСКИМ МЕТОДОМ ФУНКЦИОНАЛА ПЛОТНОСТИ 

Локшин Б.В., Борисов Ю.А., Гаркуша О.Г.

Институт элементоорганических соединений им. А.Н.Несмеянова РАН

Строение молекулы дициклопентадиенилцинка (Ср₂Zn) является предметом дискуссий в течение многих лет. Спектральные данные указывают, что молекула не имеет обычного для циклопентадиенильных p-комплексов “сэндвичевого” строения А.

Расчет структуры Ср₂Zn квантовохимическим методом функционала плотности (DFT) подтверждает, что сэндвичевая структура А (h⁵-С₅Н₅)₂Zn не является выгодной энергетически,  а более выгодными являются p,s-структура В (h⁵-С₅Н₅)(h¹-С₅Н₅)Zn и s-структура С (h¹-C₅H₅)₂Zn ), различие в энергиях которых невелико (около 0,3 ккал/моль).

Исследованы ИК спектры (4000-50 см^-1) и спектры КР Ср₂Zn в твердом состоянии и в растворах и обсуждены в связи со структурой этого соединения. Проведен расчет колебательных спектров структур В и С с силовыми полями, вычисленными методом DFT. Рассчитанные спектры изолированных молекул Ср_2­Zn не позволяют сделать однозначный выбор между структурами А и В при сравнении с опытными данными. По-видимому, молекула является структурно нежесткой и на ее структуру сильно влияет ближайшее окружение в растворе или кристаллическом состоянии. Проведены расчеты методом DFT влияния сольватных молекул ТГФ на строение комплекса.

На основаниисравнения со спектрами других Ср-соединений,  анализа спектров в области частот колебаний металл-лиганд и неплоских колебаний rСН предположено, что молекула Ср₂Zn в кристалле и в растворах имеет необычное строение “сдвинутого сэндвича” (h⁵-С₅Н₅)(h¹-С₅Н₅)Zn (структура В). Предложено отнесение колебательных частот.