取代基对1-甲基尿嘧啶与N-甲基乙酰胺氢键复合物中氢键强度的影响

摘要

10.3866/PKU.WHXB201209263%　　使用密度泛函理论B3LYP方法和二阶微扰理论MP2方法对由1-甲基尿嘧啶与N-甲基乙酰胺所形成的氢键复合物中的氢键强度进行了理论研究，探讨了不同取代基取代氢键受体分子1-甲基尿嘧啶中的氢原子对氢键强度的影响和氢键的协同性。研究表明：供电子取代基使N-H…O=C氢键键长r(H…O)缩短，氢键强度增强；吸电子取代基使N-H…O=C氢键键长r(H…O)伸长，氢键强度减弱。自然键轨道(NBO)分析表明：供电子基团使参与形成氢键的氢原子的正电荷增加，使氧原子的负电荷增加，使质子供体和受体分子间的电荷转移量增多；吸电子基团则相反。供电子基团使N-H…O=C氢键中氧原子的孤对电子轨道n(O)对N-H的反键轨道σ*(N-H)的二阶相互作用稳定化能增强，吸电子基团使这种二阶相互作用稳定化能减弱。取代基对与其相近的N-H…O=C氢键影响更大。