丁烯二酸及其離子構型異構物分子內氫鍵之理論研究

10.6623/chem.2002048

陳成；劉敏憲

ab initio法 ； 密度泛函數理論 ； 丁烯二酸 ； 丁烯二酸根陰離子 ； 分子內氫鍵

化學

60卷3期（2002 / 09 / 01）

503 - 515

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本研究以Gaussian 98軟體，選用ab initio 法的MP2/6-31G(d,p) 及密度泛函數理論的B3LYP/6-31G(d,p)、B3LYP/6-311+G(2d,p)等法，檢視丁烯二酸、丁烯二酸根陰離子異構化及其質子轉移過程之有關能量變化。研究結果發現，三種方法對於丁烯二酸五種構形異構物及其四種酸根陰離子的結構及相關能量預測大致相似，均以形成七環官能基間(7S)及四環官能基內(4M)雙氫鍵的L_1(Cs)構形能量為最低；四個負一價離子中以形成七環官能基間氫鍵(7S^(-1))的L1^(-1) 構形能量最低，分子內氫鍵的形成與熱力學上分子安定性及其穩定存在之構形密切有關，當比較分子中L_1、L_2 及L_3 之能量後，發覺七環型氫鍵在區域化的結構上與六環型氫鍵有類似的強度外，但對全分子之結構而言，形成七環時，氫鍵以外部份往往因環之立體障礙較大，衍生整體穩定上之反效果。