پیشبینی خواص الکترونی و طیفی حد واسطهای نایترنی تولیدشده از تجزیه حرارتی ماده منفجره سیانوریکتریآزید با استفاده از محاسبات DFT و MP2
نویسندگان
1 استادیار گروه شیمی آلی، دانشگاه دامغان، ایران.
doi
چکیده
سیانوریکتریآزید (C3N12) یک ماده منفجره اولیه آلی دوستدار محیطزیست و با سمیت کم است. تجزیه حرارتی این ترکیب باعث تولید تعدادی از حد واسطهای نایترنی میشود که شناسایی این ترکیبات برای کشف مولکولهای پرانرژی بسیار واکنشپذیر مهم است. در این مقاله از نظریه تابعی چگالی (DFT) روش B3LYP/6-311++G(2d,p) و نظریه اختلال مولر-پلست مرتبه دوم MP2/6-311++G(2d,p) برای مطالعه ساختار، پایداری و پیشبینی خواص الکترونی و طیفی این حد واسطها استفاده شد. این نتایج با دادههای تجربی گزارششده در مورد برخی از این ترکیبات مقایسه گردید. بر اساس نتایج به دست آمده، حد واسط نایترنی 1 (C3N10) در پایدارترین حالت خود چندگانگی اسپین سهتایی دارد؛ درحالیکه حد واسطهای نایترنی 2 (C3N8) و 3 (C3N6) به ترتیب در حالتهای اسپینی پنجتایی و هفتتایی پایدارتر هستند. نمودارهای اوربیتال مولکولی و طیفهای زیرقرمز (IR) و رزونانس مغناطیس هسته نیتروژن-15 (15N NMR) محاسبهشده، اطلاعات مفیدی برای شناسایی این ترکیبات فراهم کرد. نوارهای جذبی قوی مربوط به ارتعاشات درون صفحهای حلقه تریآزین در طیفهای IR حد واسطهای 3-1 نسبت به مولکول سیانوریکتریآزید به سمت فرکانسهای پایینتر جابجا شد. همچنین، نوارهای جذبی مربوط به ارتعاشات گروه آزید در طیف IR حد واسط نایترنی 3 بهطور کامل محو گردید. طیف 15N NMR سیانوریکتریآزید چهار جابجاییهای شیمیایی متفاوت در 134، 248، 257 و ppm 271 دارد. پیک ظاهرشده در ppm 248 مربوط به اتمهای نیتروژن حلقه تریآزین و سایر پیکها مربوط به اتمهای نیتروژن گروه آزید است. یک پیک جدید مربوط به اتم نیتروژن استخلاف نایترن در حوالی ppm 450 در حد واسطهای 3-1 پدیدار گردید.