Resumen:
In the present work, hydrogen-bonded interactions have been characterized in dimers and monomers of molecules with structural similarity to the hydrogen cyanide (HCN) and hydrogen isocyanide. Both eith structure type HER and HRE respectively, where E refers to nitrogen and phosphorus, while R = C, Si, Ge, Sn and Pb. Results obtained by wave function methods (MP2 and CCSD (T)) indicate the presence of hydrogen bonds in successive systems of the dimers belonging to HCN, HNC, HSnN, HPC, HSnP and HPbP. In addition, it was found a great utility of the use of maxima and minima of the electrostatic potential, as well as the topology of the electronic localization function, in the directionality of the interaction. Additionally, in the systems with R = Ge, Sn and Pb, an insufficient description of the interaction energy obtained by an infinite base extrapolation was observed using the family of Dunning correlation-based sets of functions that consider diffuse functions ( Aug-cc-pVnZ, where n = D, T and Q ζ), while the respective interaction energies obtained by considering the basis set superposition error by the counterpoise method are shown to be consistent with the increase of the base.
Descripción:
Los resultados energéticos y geométricos obtenidos mediante el uso de MP2 en conjunto con CCSD(T), así como el comportamiento de la topología de la densidad electrónica indican la presencia de una interacción débil mediada por hidrógeno en los dímeros sucesivos de HCN, HNC, HSnN, HPC, HPbP y HSnP los cuales poseen un donador no convencional y un aceptor convencional, a pesar de no cumplir con el criterio de electronegatividad. La afirmación anterior es sustentada debido a la presencia de características propias de interacciones de esta naturaleza como lo es un ángulo formado por donador-hidrógeno-aceptor con un valor cercano a 180º, una energía de interacción apreciable calculada considerando el error de superposición de la base, la presencia de un desplazamiento de la señal de vibración del elongamiento X-H a números de onda menos energéticos, una dependencia angular que indica el debilitamiento de la interacción y el rearreglo de carga de la molécula aceptora a la donadora vista a través del potencial electrostático. Por otra parte, se identificó una interacción tipo dipolo-dipolo en los sistemas (HSiN)2, (HGeN)2, (HSiP)2 y (HGeP)2 esto debido a la escasa dependencia en la energía de interacción tras el cambio del ángulo de interacción.
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