Квантово-химическое исследование молекулы метилфенилсульфида

                               ВЕСТНИК УДМУРТСКОГО УНИВЕРСИТЕТА                           3
ХИМИЯ
2004 №9

Физическая и неорганическая химия

УДК 541.138.2:621.762

И.А. Жилин, Ю.С Митрохин

КВАНТОВО–ХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
МЕТИЛФЕНИЛСУЛЬФИДА

Популярными методами квантовой химии изучено пространственное, электронное
строение и некоторые параметры молекулы 
метилфенилсульфида. 
Расчеты
проводились методом Хартри-Фока (пакет GAMESS) с учетом электронной
корреляции методами B3LYP и MP2 в базисах STO–3+G**, 6–31++G**, 6–311++G**.
Исследована зависимость времени вычислений от выбранного базиса и произведена
сравнительная 
оценка 
эффективности 
данных 
методов 
в 
сравнении 
с
экспериментальными данными. Рассчитан спектр полной плотности состояния
плоской формы тиоанизола.

Ключевые слова: тиоанизол, метилфенилсульфид, теория функционала плотности,
теория возмущений, потенциал ионизации, энергия орбитали, квантовая химия, метод
Хартри-Фока.

Современные методы квантово–химического расчета в настоящее время
необходимы для выяснения, насколько хорошо установленные экспериментальные факты описываются теорией, и для расчета свойств молекулярных
структур или эффектов, которые затруднительно или невозможно определить
экспериментально [1]. Наш интерес к молекуле метилфенилсульфида был вызван неоднозначностью электронного строения данной молекулы; c одной
стороны, сера обладает двумя неподеленными парами электронов и способна
к сопряжению с бензольным кольцом, но, с другой стороны, это взаимодействие не так эффективно, поэтому можно ожидать существование двух конформеров: плоского и ортогонального. Существование плоской формы обусловлено p–π–сопряжением, а ортогональной – отталкиванием атомов водорода
фенильного и метильного фрагментов [2]. Действительно, экспериментальные данные подтверждают существование обеих форм молекулы, причем
большинство авторов пришли к выводу о большей устойчивости плоского
конформера. Так как к подобным соединениям есть постоянный интерес, было множество попыток квантово–химических расчетов их свойств, как полуэмпирическими, так и неэмпирическими методами. Однако их результаты
часто были противоречивы [3].
Квантово-химическое исследование молекулы метилфенилсульфида
проводилось неэмпирическим (ab initio) спин–ограниченным методом Хартри–Фока (RHF) в приближении теории функционала плотности (DFT) с использованием функционала B3LYP в валентно–расщепленных диффузных
базисах: STO–3+G**, 6–31++G** и 6–311++G**, а также в приближении тео