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Monatshefte für Chemie / Chemical Monthly

, Volume 128, Issue 10, pp 969–980 | Cite as

Intramolecular O-H··N hydrogen bonds in 2-hydroxybenzaldimine compounds: Spectroscopic and quantum chemical investigations

  • A. Simperler
  • W. Mikenda
Anorganische Und Physikalische Chemie

Summary

Spectroscopic and quantum chemical data that characterize the intramolecular hydrogen bonds in a series of 2-hydroxybenzaldimine compounds (Ph(OH)(CH=N-R);R=-NH(Ph), -OH,-OCH3, -NH2, -Ph, -CHO, -H, -CH3, -(CO)(CH3) are reported. Optimized geometries and vibrational spectra were calculated at HF/6-31G(d,p) and B3LYP/6-31G(d,p) levels, NMR spectra at GIAO-BLYP/6-311++G(d,p)//B3LYP/6-31G(d,p) level of theory. The sequences of calculated frequencies (v(OH) andv(CN)) and chemical shifts (δ(OH)) agree reasonably well with the corresponding experimental data. The consistency of the calculated data is demonstrated by exploiting several correlations between bond distances, vibrational frequencies, chemical shifts, and hydrogen bond energies. In particular, there exists an almost perfect relation between the hydrogen bond strengths, as measured byr(O-H) distances, and the hydrogen bond distancesr(H··N) andr(O··N) It is shown that electrostic potentials and several kinds of partial charges (Mulliken, CHELPG, MK, and NPA) of the nitrogen atoms, to a first approximation, may serve as a means for characterizing the proton acceptor capabilities of the different imino groups.

Keywords

Hydrogen bonding 2-Hydroxybenzaldimine compounds Vibrational spectra HF calculations B3LYP calculations 

Intramolekulare O-H··N-Wasserstoffbrückenbindungen in 2-Hydroxybenzaldiminverbindungen: Spektroskopische und quantenchemische Untersuchungen

Zusammenfassung

Intramolekulare Wasserstoffbrückenbindungen in einer Reihe von 2-Hydroxybenzaldiminverbindungen (Ph(OH)(CH=N-R);R=-NH(Ph), -OH, -OCH3, -NH2, -Ph, -CHO,-H, -CH3, -(CO)CH3) werden mit Hilfe von spektroskopischen und quantenchemischen Daten charakterisiert und untersucht. Optimierte Geometrien und Schwingungsspektren wurden mittelsab initio (HF/6-31G(d,p)) und DFT Methoden (B3LYP/6-31G(d,p)) berechnet, NMR-Spektren mittels GIAO-BLYP/6-311++G(d,p)//B3LYP/6-31G(d,p). Die berechneten Frequenzen (v(OH) undv(CN)) sowie die chemischen Verschiebungen (δ(OH)) stimmen mit den entsprechenden experimentellen Daten gut überein. Die innere Konsistenz der Rechnungen wird durch verschiedene Korrelationen zwischen Bindungsabständen, Schwingungsfrequenzen, chemischen Verschiebungen und Wasserstoffbrückenbindungsenergien demonstriert. Insbesondere findet man eine nahezu perfekte Relation zwischen den Bindungsabständenr(O-H), die als Maß für die Stärken der Wasserstoffbrückenbindungen dienen, und den Wasserstoffbrückenbindungsabständenr(H··N) undr(O··N). Es wird gezeigt, daß die Protonenakzeptorfähigkeiten der unterschiedlichen Iminogruppen in erster Näherung durch elektrostatische Potentiale und verschiedene Partialladungen (Mulliken, CHELPG, MK und NPA) der Stickstoffatome charakterisiert werden können.

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Copyright information

© Springer-Verlag 1997

Authors and Affiliations

  • A. Simperler
    • 1
  • W. Mikenda
    • 1
  1. 1.Institut für Organische ChemieUniversität WienViennaAustria

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