«Соотношения Гаммета были очень, очень важны для развития органической химии», — говорит химик-теоретик Анхель Мартин Пендас. Теперь команда из Испании разработала новый метод прогнозирования того, как будут реагировать молекулы.
Исследователи Педро Сальвадор и Жерар Комас-Вила из Университета Жироны в Испании представили структуру для количественной оценки эффектов заместителей в ароматических системах. Этот прорыв, достигнутый в Испании, связывает электронную структуру с индуктивными и резонансными эффектами.
Метод команды использует эффективный анализ атомных орбиталей для создания дескрипторов на основе плотности заряда, I и R, для количественной оценки индуктивных и резонансных эффектов. «Мы выделили из общей плотности молекулы ту часть, которую вы связываете с каждым из атомов, а затем сделали из нее орбитали», — объясняет Сальвадор.
Вычислительные исследования показали, что индуктивный эффект можно представить изменениями в заполнении эффективных атомных орбиталей. Резонансный эффект отражается изменениями в заполнении эффективных атомных орбиталей типа 2p на атомах углерода.
Исследователи успешно предсказали параметры Гаммета для мета- и пара-замещенных производных бензойной кислоты. «Самым захватывающим для меня было сравнить наши результаты с экспериментальными и увидеть, что они очень хорошо совпадают, корреляция отличная», — говорит Комас-Вила.
Эта структура предлагает инструмент для прогнозирования параметров Гаммета в ароматических системах, экономя время и ресурсы. Он также обеспечивает более глубокое понимание электронных взаимодействий в замещенных ароматических системах, связывая классические концепции химии с квантовой механикой.