Квантово-химическое исследование молекулярной структуры алкилированных корролов

Abstract

Квантово-химическими методами рассчитана молекулярная конформация тетрапиррольного макроцикла для семейства алкилированных производных свободного основания коррола. Количество присоединенных алкильных заместителей и их расположение на периферии макроцикла определяют характер и степень неплоскостных искажений макроцикла. Степень неплоскостных искажений макроцикла охарактеризована с использованием параметра Δ23, который представляет собой среднеквадратичное отклонение одного атома от средней плоскости макроцикла 7С. Обнаружено, что по величине параметра Δ23 все исследованные соединения могут быть разделены на четыре группы: а) Δ23 = 0,267−0,294 Е, у которых стерические взаимодействия локализованы на отдельных пиррольных кольцах; б) Δ23 = 0,304−0,326 Е, у которых формируются стерически напряженные домены из пары пиррольных колец; в) Δ23 = 0,377−0,380 Е, у которых стерически напряженный домен включает все три мезоположения макроцикла; г) Δ23 = 0,413 Е – ундеказамещенный коррол, у которого 11 алкильных групп формируют один стерически напряженный кольцевой домен. Анализ величин отдельных структурных элементов, характеризующих молекулярную конформацию макроцикла, показал, что ряд из них изменяется параллельно изменениям параметра Δ23. Вместе с тем обнаружено, что амплитуда других структурных возмущений не зависит от общей степени неплоскостного искажения макроцикла, а определяется локальным взаимодействием нескольких соседних заместителей. К таковым относятся величины двух из четырех двугранных углов между плоскостями пиррольных колец и длина Са-Са связи в дипиррольном фрагменте.