Ab initio moleküler orbital yöntemleri ile CO2(CO)8 izomerlerinin moleküler yapı parametrelerininve titreşim frekanslarının hesaplanması

Abstract

Metal karboniller ve türevleri çoğu organometalik bile?iklerin sentezinde ba?langıç maddesi ve çoğu tepkimelerde katalizör olarak kullanılır. Bu yüzden yapılarının belirlenmesi kimyada önemli bir yere sahiptir. ?nfrared spektroskopisi metal karbonillerin sterokimyasını belirlemek için sıkça kullanılır. Metal karboniller ve türevlerinin yapısı C-O bağ gerilme frekansları, band sayıları ve band ?iddetleri ile ili?kilidir. Ancak C-O bağ gerilme modlarının etiketlenmesi önemli bir problemdir. Hesaplamalı kimya bu sorunun çözümünde etkili bir yöntem olmu?tur.Bu çalı?mada, Co2(CO)8 kompleksinin C2v, D3d ve D2d simetrili izomerlerinin gaz faz, siklohekzan ve pentan çözücülerinde optimize geometrileri elde edildi. Optimize geometrilerde bağ uzunlukları ve bağ açıları belirlendi. Toplam enerjileri hesaplandı ve izomerlerin kararlığı tartı?ıldı. ?zomerlerin C-O bağ gerilme titre?im frekansları hesaplandı ve deneysel titre?im frekansları izomerlere etiketlendi. ?zomerlerdeki her bir atomun Mulliken yükleri hesaplandı. Üç izomer için elektronik spektrumlar elde edildi.Bu hesaplamalar sonucunda elde edilen bağ uzunlukları ve bağ açılarının deneysel değerler ile uyumlu olduğu bulundu. Toplam enerji değerlerine göre izomerlerin kararlılık sıralamasının C2v < D3d < D2d ?eklinde olduğu belirlendi. Hesaplan frekanslar, deneysel frekans uyumuna ve ?iddetlerine göre izomerlere etiketlendi. Mulliken populasyon analizine göre geri bağlanmanın C2v < D3d < D2d sırasına göre arttığı bulundu. Elde edilen elektronik spektrumların deneysel değerler ile uyum içinde olduğu görüldü. Ayrıca izomerlerin gaz faz ve çözücüde farklı spektrumlar verdiği bulundu.Anahtar kelimeler: Ab initio yöntemleri, Dikobalt oktakarbonil, Çok çekirdekli metal karboniller, Titre?im frekansları

Metal carbonyls and their derivatives are used as starting material in synthesis ofthe most organometallic compound and as catalyst the most reactions. Therefore, the determination of the structures of metal carbonyls has an important role in chemistry. Infrared spectroscopy is used frequently to determine of sterochemistry of the metal carbonyls. The structures of metal carbonyls and their derivatives associated with the CO stretching frequencies, band number and band intensities. But labeling of C-O stretching modes is very important problem. Computational chemistry has been an effective method in solving this problem. In this study, optimized geometries of isomers with C2v, D3d and D2d symmetriesof Co2(CO)8 complex were obtained in gas phase, cyclohexane and pentane solvents. Bond lengths and bond angles were determined from optimized geometries. Total energies of isomers were calculated and stabilities of isomers were discussed. CO bond stretching frequencies of isomers were calculated and experimental vibrational frequencies were labeled to isomers. Mulliken charges were calculated for each atom inthe isomers. Electronic spectra were obtained for the three isomers. As a result of these studies, bond lengths and bond angles obtained from calculations were found to be agreement with the experimental values. According to total energy values, the stability ranking of isomers was determined that in the form of C2v < D3d < D2d. Calculated frequencies were labeled to isomers according to consistent with the experimental frequency and intensities. According to the Mulliken population analysis results, back-bonding increases C2v < D3d < D2d respectively. Values obtained from the electronic spectra were compatible with the experimental values. In addition, different the spectra were found for three isomers in the gas phase and solvent.Keywords: Ab initio methods, Dicobalt octacarbonyl, Polinüclear metal carbonyls, Stretching frequencies