Спектроскопическая характеристика слабых взаимодействий в комплексах алкены⋯HCL в жидком аргоне

Межмолекулярные взаимодействия в комплексах B⋯HCl (здесь B = C₂H₂, C₂H₄, C₃H₆, i-C₄H₈) изучены с использованием инфракрасной спектроскопии высокого разрешения в криогенном растворителе - жидком аргоне, а также квантово-химических расчётов на уровне MP2. Формирование слабых нековалентных взаимодействий, в частности водородной связи между π-электронными системами алкенов и атомом водорода молекулы HCl, подтверждено характерными красными смещениями колебательной полосы ν(HCl). Величина красного смещения возрастала с увеличением сложности алкена, что указывает на усиление дисперсионных и электростатических вкладов. Полуширина колебательных полос (Δν_1/2) также увеличивалась, что отражает усиление колебательного взаимодействия (связи). Топологический анализ с использованием таких методов как атомы в молекулах (AIM), невалентные взаимодействия (NCI) и редуцированный градиент плотности (RDG) подтвердил наличие слабых, но значимых межмолекулярных взаимодействий, тогда как распределение зарядов по Малликену выявило перераспределение электронной плотности при комплексообразовании. Расчёты на уровне MP2/6-311++G(d,p) точно воспроизвели экспериментальные тенденции в геометрии, колебательных частотах и энергиях связывания, что подтверждает эффективность комбинированного теоретико-экспериментального подхода для характеристики π⋯H водородносвязанных комплексов.

На английском языке

Spectroscopic characterization of weak interactions in alkenes⋯HCL complexes in liquid argon

Murodov G., Hushvaktov H.A., Absanov A.A., Khujamov U.K. and Nurmurodova G.E.

We study the intermolecular interactions in B⋯HCl (B = C₂H₂, C₂H₄, C₃H₆, i-C₄H₈) complexes, using high-resolution infrared spectroscopy in cryogenic argon solvent and quantum chemical MP2 calculations. The formation of weak noncovalent interactions, particularly hydrogen bonding between the π-electron systems of alkenes and the H atom of HCl, was confirmed by characteristic red shifts in the ν(HCl) vibrational band. The magnitude of the red shift increased with the complexity of the alkene, indicating stronger dispersion and electrostatic contributions. The vibrational band half-widths (Δν_1/2) also increased, reflecting enhanced vibrational coupling. Topological analyses using AIM, RDG, and NCI methods supported the presence of weak but significant intermolecular interactions, while Mulliken charge distributions revealed electron density redistribution upon complexation. MP2/6-311++G(d,p) level computations accurately reproduced the experimental trends in geometry, vibrational frequencies, and binding energies, validating the combined theoretical-experimental approach in characterizing π⋯H hydrogen-bonded complexes.

DOI: https://doi.org/10.52452/00213462_2026_69_04_308

Пример ссылки для цитирования

Муродов Г., Хушвактов Х.А., Абсанов А.А., Хужамов У.К., Нурмуродова Г.Э. Спектроскопическая характеристика слабых взаимодействий в комплексах алкены⋯HCL в жидком аргоне // Изв. вузов. Радиофизика. 2026. Т. 69, № 4. C. 308–320.