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乙炔基芳香化合物与三乙胺之间的氢键作用：红外光谱与计算研究

DOI：10.1016/j.saa.2018.10.058 期刊：Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要： 乙炔基吡啶（EPs）和乙炔基苯（EB）是多功能体系，既能作为氢原子供体也能作为受体参与氢键复合物。其结构与稳定性主要取决于复合物中配体的氢键特性及复合作用发生的环境。本文采用红外光谱与量子化学计算方法，表征了四氯乙烯（C2Cl4）溶液中2-和3-EP、EB与三乙胺（TEA）形成的氢键复合物。通过EPs和EB红外光谱中随TEA浓度变化的信号，实验确认了≡C?H···N氢键的形成。除未缔合的≡C?H和C≡C振子信号（2-EP：3308 cm–1和2120 cm–1；3-EP：3308 cm–1和2116 cm–1；EB：3313 cm–1和2113 cm–1）外，在~3215±5 cm–1和~2105±5 cm–1处出现微弱红移信号，分别归属于氢键结合的≡C?H···和C≡C···振子伸缩振动。该结果与先前气相中EB与TEA的研究结论存在差异。在2-EP···TEA复合物中，这些谱带位置随TEA浓度增加保持不变；而在3-EP···TEA和EB···TEA复合物中，≡C?H···伸缩谱带红移幅度随TEA浓度升高略有减小，C≡C···伸缩谱带则在所研究TEA浓度范围内保持相同波数吸收。B3LYP-D3计算表明，具有近似线性≡C?H···N分子间氢键的复合物比其他色散驱动型复合物更稳定。预测具有Cs对称构象的TEA所形成复合物，其结合能大于C3和C1对称构象形成的复合物。三种不同TEA构象形成的复合物，其预测红外光谱位移存在细微差异。26℃时氢键复合物的缔合常数估算值约为0.1 mol–1 dm3。
作者： Danijela Bakari?，Josipa Aleri?，Tijana Parli?-Risovi?，Jens Spanget-Larsen
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

利用红外光谱和量子化学计算表征四氯乙烯（C2Cl4）溶液中2-和3-乙炔基吡啶（EP）与乙炔基苯（EB）和三乙胺（TEA）的氢键复合物。

研究成果

该研究证实了EPs、EB与TEA在C2Cl4溶液中形成了氢键复合物，其中≡C?H···N氢键是最稳定的相互作用。26°C下的缔合常数估算值约为0.1 mol?1 dm3。结果表明溶剂效应及TEA构象体在氢键形成中的重要作用。

研究不足

该研究的局限性在于实验条件，例如三乙胺（TEA）的浓度范围以及氢键物种固有的微弱特征信号。计算基于气相环境，未考虑四氯乙烯溶剂可能产生的影响。

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