Интерес к структурным исследованиям шестичленных циклических эфиров борных кислот связан как с особенностями их строения, так и с использованием в качестве реагентов тонкого органического синтеза [1-6]. Ранее [7, 8] были выявлены основные колебательные частоты в ИК и КР спектрах замещенных 1,3,2-диоксаборинанов. Целью настоящей работы является компьютерное моделирование колебательного спектра 2-пропокси-4-метил-1,3,2-диоксаборинана (I) с помощью неэмпирического квантово-химического приближения HF/6-31G(d) в рамках программного обеспечения HyperChem [9].
/brus1_opt.jpeg)
Исследовались колебательные частоты, связанные с гетероатомным фрагментом кольца. Все они принадлежат к так называемой области «отпечатков пальцев» молекулы.
Основные колебательные частоты соединения I
|
Частота, см-1 |
Интенсивность, % |
Отнесение |
Частоты из экспериментальных ИК и КР спектров, см-1 |
|
663 |
7 |
Внеплоскостные деформационные колебания фрагмента СВО3 (δ СВО3) |
662 (ср), ИК |
|
732 |
0.002 |
Крутильные колебания С3Н7 |
741 (ср), КР; |
|
750 |
1 |
Симметричные валентные колебания ВО3 (νs ВО3) |
755 (с), КР |
|
1068 |
10 |
νС-О (О-С3Н7) |
1068 (ср), ИК |
|
1277 |
21 |
Асимметричные валентные колебания ВО2 (νas ВО2) в цикле |
1280 (с), ИК 1285 (сл), КР |
|
1326 |
4 |
Скелетные колебания кольца |
1325 (с), ИК |
|
1348 |
100 |
Валентные колебания экзоциклической связи В-О, ν ВО |
1342 (сл) КР |
Примечание: с – сильная, ср. – средняя, сл. – слабая
При определении расчетных колебательных мод использовалась процедура масштабирования с коэффициентом 0.8953, соответствующим уровню теории HF/6-31G(d) [10].
Выявленные моды свидетельствуют о заметном вкладе смешанных колебаний, в которых участвуют фрагменты гетероциклического кольца, в общий спектр. При этом наблюдается хорошее соответствие расчетных и экспериментальных значений частот. Следует также отметить наличие близких частотных интервалов в спектрах других соединений этого класса. Так, в случае 2-изопропил-4,4,6-триметил-1,3,2-диоксаборинана скелетные колебания δ СВО2 рассчитаны и наблюдаются при 663 см-1 [11] и при 671 см-1 для 2-изопропил- [12] и 2-изопропил-5,5-диметил-1,3,2-диоксаборинанов соответственно [13]. Сильная КР полоса, отвечающая νs ВО3, проявляется в спектре 2-изопропил-4,4,6-триметил-1,3,2-диоксаборинана при 767 см-1, а ее расчетное значение составляет 766 см-1 [11].
Таким образом, рассмотренные колебательные частоты являются отличительной спектральной характеристикой 1,3,2-диоксаборинанового кольца и могут быть использованы для идентификации и подтверждения структуры соединений этого класса.
Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках базовой части госзадания образовательным организациям высшего образования.