„Relacje Hammetta były bardzo, bardzo ważne w rozwoju chemii organicznej” – mówi chemik teoretyczny Ángel Martín Pendás. Teraz zespół z Hiszpanii opracował nową metodę przewidywania, jak będą reagować cząsteczki.
Naukowcy Pedro Salvador i Gerard Comas-Vilà z Uniwersytetu w Gironie w Hiszpanii, zaprezentowali ramy kwantyfikacji efektów podstawników w układach aromatycznych. Ten przełom, osiągnięty w Hiszpanii, łączy strukturę elektronową z efektami indukcyjnymi i rezonansowymi.
Metoda zespołu wykorzystuje efektywną analizę orbitali atomowych do generowania opartych na gęstości ładunku deskryptorów, I i R, do kwantyfikacji efektów indukcyjnych i rezonansowych. „To, co zrobiliśmy, to wyodrębnienie z całkowitej gęstości cząsteczki, którą część przypisujesz każdemu z atomów, a następnie utworzenie z niej orbitali” – wyjaśnia Salvador.
Badania obliczeniowe wykazały, że efekt indukcyjny można przedstawić za pomocą zmian w obsadzie efektywnych orbitali atomowych. Efekt rezonansowy odzwierciedla się w zmianach w obsadzie efektywnych orbitali atomowych typu 2p na atomach węgla.
Naukowcy z powodzeniem przewidzieli parametry Hammetta dla pochodnych kwasu benzoesowego meta- i para-podstawionych. „Najbardziej ekscytujące dla mnie było porównanie naszych wyników z wynikami eksperymentalnymi i zobaczenie, że pasują naprawdę dobrze, korelacja jest doskonała” – mówi Comas-Vilà.
Te ramy oferują narzędzie do przewidywania parametrów Hammetta w układach aromatycznych, oszczędzając czas i zasoby. Zapewniają również głębsze zrozumienie interakcji elektronowych w podstawionych układach aromatycznych, łącząc klasyczne koncepcje chemiczne z mechaniką kwantową.