Probing the Acid−Base Equilibrium in Acid−Benzimidazole Complexes by <sup>1</sup>H NMR Spectra and Density Functional Theory Calculations
作者:Dongfang Zhang、Liuming Yan
DOI:10.1021/jp1054606
日期:2010.9.30
The acid−base equilibrium in acid (phenylphosphonic acid, methylsulfonic acid, phosphoric acid, hydrochloric acid, acetic acid, and sulfuric acid)−benzimidazole (BIm) complexes was studied by 1H NMR spectra, FTIR spectra, and density functional theory (DFT) calculations. The DFT optimized structures of the acid−BIm complexes, the vibrational frequencies of the acidic protons, and potential profiles
酸(苯基膦酸,甲基磺酸,磷酸,盐酸,乙酸和硫酸)-苯并咪唑(BIm)络合物中的酸碱平衡通过1进行了研究。1 H NMR光谱,FTIR光谱和密度泛函理论(DFT)计算。DFT优化了酸-BIm配合物的结构,酸性质子的振动频率和势能曲线,以研究酸和BIm之间的平衡。在气相中,已表明强硫酸可以使BIm完全质子化,而其他酸只能使BIm不完全质子化。当使用可极化的连续二甲基亚砜模型时,除弱乙酸和苯基膦酸外,所有酸都能使BIm完全质子化。此外,PPoA-BIm的势能曲线显示了双井结构,有助于酸性质子在PPoA和BIm之间自由移动。如果DMSO的显式溶剂分子包含在酸-BIm络合物中,观察到酸和BIm之间平衡的显着变化。MSA-BIm和HCl-BIm的势能曲线显示底部井非常平坦,有利于质子在酸和BIm之间自由移动。这些计算与苯并咪唑环的固定质子在DMSO- d 6中的1 H NMR化学位移和酸-BIm配合物的FTIR光谱。