МОДЕЛЮВАННЯ МЕТАНСУЛЬФОНАТНИХ ТА СУЛЬФАТНИХ КОМПЛЕКСІВ ЦИРКОНІЮ(IV) У ВОДНОМУ РОЗЧИНІ

Abstract

Реакцію розкриття циклу 2-(хлорметил)оксирану (епіхлоргідрину) третинними амінами досліджено методом ab initio у газовій фазі. Для моделювання обрана серія амінів MenEt3–nN з варійованим стеричним фактором. Локалізовано перехідні стани на шляху реакції, для них встановлено геометричні параметри, порядки розриву й утворення зв’язків, які характерні для SN2-процесів. За процедурою внутрішньої координати реакції одержано енергетичні профілі реакції кватернізації амінів епоксидом. Розраховано активаційні параметри процесу. Показано, що енергетичний бар’єр і швидкість реакції розкриття циклу епіхлоргідрину залежать від стеричного ефекту у структурі амінів. Визначено, що реакція третинних амінів з неактивованим циклом 2-(хлорметил)оксирану є ендотермічною. За допомогою діаграми енергії молекулярних орбіталей показано, що швидкість кватернізації визначається зарядовим контролем. Виходячи зі значень порядків зв’язків, побудовано діаграми Мор О’Феррелла – Дженкса, за якими встановлено дисоціативний характер перехідних станів у дослідженій реакції. Розраховано топологічні індекси стеричного ефекту TSEI для серії третинних амінів. Одержано кореляційні рівняння, що пов’язують стеричні ефекти (TSEI) і нуклеофільність амінів (індукційні константи) з енергіями їх вищих зайнятих молекулярних орбіталей, а також з їх реакційною здатністю відносно 2-(хлорметил)оксирану.