pag

Aug 23, 2023

Scientific Reports volumen 12, número de artículo: 10041 (2022) Citar este artículo

1050 Accesos

6 citas

3 altmétrico

Detalles de métricas

Las estructuras hipercoordinadas planas están ganando una inmensa atención debido al cambio del paradigma común. Aquí, nuestros cálculos ab initio de alto nivel predicen que los centros pentacoordinados planos de aluminio y galio en los grupos Cu5Al2+ y Cu5Ga2+ son mínimos globales en sus estados fundamentales singlete. Estos grupos son termodinámica y cinéticamente muy estables. Los análisis detallados de la estructura electrónica revelan la presencia de σ-aromaticidad, que es la fuerza impulsora de la estabilidad de la forma plana.

Introducir nuevas estructuras químicas es uno de los objetivos más importantes de la química. Desafiar el dogma conocido de la estructura química siempre ha sido fascinante en la comunidad química. Un ejemplo de estructura que rompe las reglas es el caso del carbono tetracoordinado plano (ptC), que se propuso de manera convincente por primera vez en 1968 para existir en estados de transición planos D4h entre enantiómeros tetraédricos de metano simple sustituido1. Esta observación llevó a Hoffmann, Alder y Wilcox en 1970 a explorar la característica electrónica para la estabilización de tales ptC mediante el uso de la teoría de los orbitales moleculares2. Sin embargo, un estudio ab initio reveló que el aislamiento del metano plano es imposible ya que la diferencia de energía entre la forma plana y tetraédrica es de 3.130 kcal/mol. Los primeros ptC mínimos globales se predijeron en 1976 en algunas moléculas de ptC sustituidas con Li y en moléculas de 1,1-dilitiociclopropano y 3,3-dilitiociclopropeno4. La primera evidencia experimental de ptC llegó en el año 1977. Desde entonces, se exploraron computacionalmente muchos carbonos planos penta- (ppC), hexa- (phC) y hepta-coordinados (p7C)6,7,8,9,10,11,12. ,13,14,15. Por ejemplo, en 2008, el primer ppC, CAl5+, se caracterizó experimentalmente y, en teoría, se encontró que era mínimo global14. De manera similar, el primer phC, B6C2, fue propuesto por Schleyer et al.11; sin embargo, el último estudio reveló que el carbono evita la hipercoordinación plana12. Recientemente se propuso el verdadero mínimo global que contiene un phC15, que contiene un átomo de carbono hexacoordinado plano rodeado por ligandos con enlaces mitad covalente y mitad iónico. Estos logros de las nuevas moléculas de carbono hipercoordinadas (hpC) han creado un nuevo dogma en la química actual: el mayor número de coordinación del carbono ya no es cuatro.

Estos estudios también han inspirado la búsqueda de otros sistemas que contengan elementos del grupo principal hipercoordinados planos, como los elementos del grupo 13. La primera molécula que contenía boro hexacoordinado plano (phB) se predijo en 1991, lo que desencadenó más ejemplos de boro hipercoordinado16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28. Zhai et al.20 informaron evidencia experimental y teórica de grupos de aniones B8 y B9 perfectamente planos con átomos de boro con coordenadas hepta y octa. El estudio teórico realizado por Yu et al.26 reveló que el catión B6H5+ es aromático con un centro de boro pentacoordinado plano (ppB). También hemos informado recientemente sobre una especie de phB, el grupo BBe6H6+, que presenta doble aromaticidad27. A diferencia de B, sus análogos más pesados ​​(Al y Ga) recibieron poca atención en el ámbito de la hipercoordinación planar. Schleyer y sus colaboradores habían demostrado que hay una caída dramática en la energía del orbital molecular desocupado más bajo (LUMO) tras la planarización de 28 AlH4-. Se ha informado sobre la realización experimental de especies de ptAl29,30. Averkiev et al.31 han hecho una predicción in silico del centro de aluminio plano no coordinado, AlB9, basándose en grupos de boro doblemente aromáticos previamente demostrados20. Todos los grupos aromáticos planos de boro también han sido estudiados tanto teórica como experimentalmente32,33. También se informó de un grupo que contiene un phAl en la forma mínima global del grupo Al4C634. De manera similar, un estudio teórico reciente también ha informado sobre una especie de phGa termodinámica y cinéticamente estable35. A pesar de estos logros, los informes sobre centros pentacoordinados planos de Al y Ga (ppAl y ppGa) en grupos aislados son extremadamente raros. Aquí, informamos el mínimo global de centros de ppAl y ppGa en grupos binarios aislados, Cu5Al2+ y Cu5Ga2+. Se ha descubierto que los grupos de ppAl y ppGa propuestos son termodinámica y cinéticamente estables y poseen doble aromaticidad.

Para explorar sistemáticamente la superficie de energía potencial del compuesto del título, se adoptó el código ABCluster36,37 en combinación con el nivel M06-2X/TZVP38, que produjo 30 puntos estacionarios. Para la exploración de la superficie de energía potencial se consideraron tanto el estado singlete como el triplete. La optimización completa de los isómeros bajos se realizó utilizando el nivel M06-2X/def2-TZVP. La motivación para utilizar el funcional M06-2X se debe al hecho de que este funcional se ha utilizado para explorar la superficie de energía potencial del nitrógeno pentacoordinado plano (ppN)39, boro hexacoordinado plano (ppB)27 y ppM (M = Zn, Cd, Hg )40. Además, para investigar el artefacto del nivel de teoría utilizado, hemos optimizado aún más las estructuras mínimas locales de ppAl y ppGa en los niveles TPSSh41 y PBE042. Todos estos proporcionaron estructuras de energía mínima con un gran valor de la frecuencia vibratoria más baja (Tabla S1, información de respaldo). Por lo tanto, la discusión en el texto se basará en los resultados de M06-2X a menos que se indique lo contrario. Luego, las energías se refinaron ejecutando cálculos de un solo punto en el nivel teórico CCSD(T)/def2-TZVP en geometrías optimizadas M06-2X. También se realizaron cálculos de frecuencia armónica vibratoria en el nivel M06-2X/def2-TZVP para confirmar que las estructuras son verdaderos mínimos. Todos estos cálculos se realizaron utilizando el conjunto de programas Gaussiano1643. La estructura electrónica de las moléculas se analizó mediante cálculos de orbitales de enlace natural (NBO)44 en el nivel M06-2X/def2-TZV. Los análisis ETS-NOCV se realizaron al nivel M06-2X/def2-TZVP considerando Al y Ga catiónicos (triplete) y triplete Cu5+ como ΔEorb para esta fragmentación es la menor y, por lo tanto, la mejor opción45,46. Además, la partición adaptativa de densidad natural (AdNDP)47, la teoría cuántica de átomos en moléculas (QTAIM)48 y la función de localización de electrones (ELF)49,50 también se analizaron en el nivel M06-2X/def2-TZV utilizando el código del programa Multiwfn51. Para cuantificar la aromaticidad, se realizaron cálculos de desplazamiento químico independiente del núcleo (NICS)52 colocando un átomo fantasma (símbolo Bq) en la media geométrica de los anillos Cu-Al-Cu y Cu-Ga-Cu y con una distancia incremental de 0,2 Å por encima del anillo hasta una distancia de 2 Å.

La Figura 1 muestra las geometrías optimizadas de los mínimos globales de Cu5Al2+ y Cu5Ga2+ junto con sus isómeros de baja energía calculados en el nivel CCSD(T)/def2-TZVP//M06-2X/def2-TZVP. Los mínimos globales de los grupos Cu5Al2+ (1A) y Cu5Ga2+ (1G) presentan simetría D5h en sus estados fundamentales de espín singlete. La distancia Cu-Al en 1A es 2,481 Å (el índice de enlace de Wiberg es 0,512), mientras que la distancia Cu-Cu es 2,917 Å (WIB es 0,052). De manera similar, la distancia Cu-Ga en 1G es 2,500 Å (WIB es 0,492) y las distancias Cu-Cu están en el rango 2,932–2,942 Å (los WIB están en el rango (0,045–0,048). Las cargas naturales calculadas utilizando el método NBO revelan una carga negativa de −1,28e y −1,37e para los átomos centrales de Al y Ga, respectivamente, mientras que los átomos de Cu son significativamente positivos, lo que implica una cantidad importante de donación de carga de la unidad Cu5 a los átomos centrales de Al y Ga. entre estas cargas opuestas puede dar lugar a un alto grado de interacción electrostática que también puede explicar la estabilidad de estos grupos.

Las energías relativas en kcal/mol de los isómeros de baja energía (A–L) de Cu5Al2+ (arriba) y Cu5Ga2+ (abajo) calculadas al nivel teórico CCSD(T)/def2-TZVP//M06-2X/def2-TZVP. Los valores de diagnóstico T1 se dan entre paréntesis.

La estructura electrónica detallada de los mínimos globales se ha estudiado mediante análisis de orbitales de enlace natural (NBO)44. La Figura 2 muestra los orbitales de frontera de Kohn-Sham junto con sus energías en eV. El HOMO en cada caso es un orbital σ doblemente degenerado que consta de enlaces Cu-Cu y Cu-Al/Ga, mientras que el HOMO-1 abarca todo el anillo. Estos tres conjuntos de orbitales moleculares (MO) σ son responsables de mostrar σ-aromaticidad según la regla de Hückel (4n + 2). Sin embargo, no hay π MO ocupados, lo que sugiere ausencia de π-aromaticidad en estos grupos. Las brechas HOMO-LUMO calculadas de estos grupos son significativas, lo que puede explicar la estabilidad de los estados de espín singlete de estos grupos. La estructura electrónica de estos grupos es exactamente similar a la del grupo σ-aromático Au5Zn+53.

Orbitales de frontera Kohn-Sham de (a) Cu5Al2+ y (b) Cu5Ga2+. El valor de contorno utilizado fue 0,03 au.

Luego centramos nuestra atención en investigar la estructura electrónica de las estructuras ppAl y ppGa utilizando el esquema de partición adaptativa de densidad natural (AdNDP)47. AdNDP divide la densidad electrónica en enlaces de n electrones de n centros y es muy útil para comprender la presencia de enlaces multicéntricos47. La Figura 3 muestra los enlaces recuperados utilizando el análisis AdNDP del grupo Cu5Al2+ como un caso representativo. AdNDP ubica cinco orbitales d (1c – 2e) en cada átomo de Cu con un número de ocupación de 1,99 |e| y tres enlaces 6c-2e Cu-Al σ que pueden dar como resultado σ-aromaticidad en el anillo. El análisis AdNDP revela la ausencia de enlaces π y, por tanto, certifica la ausencia de aromaticidad π. La naturaleza de los enlaces Cu-Al y Cu-Ga se ha analizado más a fondo en el ámbito de la teoría cuántica de átomos en moléculas (QTAIM)48 y la función de localización de electrones (ELF)49,50. Los enlaces Cu-Al y Cu-Ga se caracterizan por la presencia significativa de densidad electrónica ρ (0,04 au) en los puntos críticos del enlace, valor negativo del laplaciano de densidad electrónica ∇2ρ, valor negativo de la densidad de energía electrónica local, H(r) y valor significativo de la función de localización de electrones (ELF) (Tabla 1). Todos estos parámetros topológicos se refieren al carácter covalente de los enlaces Cu-Al y Cu-Ga. El gráfico laplaciano de la densidad electrónica y la función de localización de electrones (Fig. 4) en el plano molecular revela claramente una deslocalización significativa de los electrones.

Los enlaces se recuperaron mediante el análisis AdNDP del grupo Cu5Al2+.

Gráfica de (a) laplaciano de densidad electrónica (rojo = concentración de carga, azul = agotamiento de carga) y (b) función de localización de electrones (ELF) en el plano molecular de Cu5Al2+ y (c) y (d) son para Cu5Ga2+.

Nuevamente, para cuantificar aún más la fuerza de los enlaces Cu-Al y Cu-B, llevamos a cabo un método de estado de transición extendido para el análisis de descomposición de energía combinado con el orbital natural de valencia química (ETS-NOCV) (Fig. 5)45,46. El análisis ETS-NOCV sugiere una naturaleza covalente significativa de los enlaces Cu-Al y Cu-Ga. Las densidades de los pares NOCV se generaron considerando dos fragmentos, Al+ y Ga+ en estado triplete y Cu5+ en estado triplete. Supl. La Tabla S2 proporciona los resultados numéricos de ETS-NOCV considerando Al, Ga y Cu5 en diferentes cargas y estados electrónicos como fragmentos que interactúan. La inspección del tamaño relativo del valor ΔEorb revela que el esquema de fragmentación más razonable es Al y Ga en estado triplete catiónico con ns1np1⊥ formando un enlace π que comparte electrones con el estado triplete Cu5+. Esta fragmentación proporciona la mejor descripción de ETS-NOCV ya que estos fragmentos dan el valor ΔEorb más bajo. Además de la donación σ de 3Al+/3 Ga+ → 3Cu5+, en el análisis también es evidente una cantidad significativa de retrodonación σ de 3Cu5+ → 3Al+/3Ga+. Además, también se encuentra una cantidad significativa de 3Cu5+ → 3Al+/3Ga+ π-donación. Estas donaciones de 3Cu5+ → 3Al+/3Ga+ explican las cargas negativas en los átomos centrales de Al y Ga.

Gráfica de densidad de deformación, Δρ obtenida del análisis ETS-NOCV usando Al+ y Ga+ (triplete) y Cu5+ en estado triplete para (a) grupos de Cu5Al2+ y (b) Cu5Ga2+. Los valores orbitales se dan en kcal/mol. |υ| representa los valores propios de carga (alfa/beta). La dirección del flujo de carga es rojo → verde. Punto de corte empleado, Δρ = 0,004.

Para cuantificar la aromaticidad en los mínimos globales de ppAl y ppGa, hemos realizado cálculos de desplazamiento químico independiente del núcleo (NICS)52. Los cálculos de NICS se muestran en la Fig. 6. Se encuentran valores negativos significativos de NICSZZ en el plano molecular y hasta 2 Å por encima del plano molecular. Esto sugiere la presencia de una importante corriente de anillo diatrópico y, por tanto, de aromaticidad en estos grupos. La presencia de σ-aromaticidad también se ha informado para átomos de flúor tetracoordinados planos donde la "localización" jugó un papel vital que la deslocalización54. También se ha informado de una situación similar en el caso de los clusters de ppSi y ppGe55.

NICSZZ (ppm) contra la distancia perpendicular (Å) desde el centro de (a) Cu–Al–Cu en el grupo Cu5Al2+ y (b) Cu–Ga–Cu en el grupo Cu5Ga2+.

Para investigar la estabilidad dinámica de estos grupos, realizamos simulaciones de dinámica molecular de Born-Oppenheimer (BOMD) durante un período de tiempo de 25 ps (Fig. 7). con un tamaño de paso de 0,5 fs desde la estructura mínima global de equilibrio con velocidades aleatorias asignadas a los átomos de acuerdo con una distribución de Maxwell-Boltzmann para una temperatura, y luego normalizada para que el momento neto para todo el sistema sea cero. Los cálculos de DBO se realizaron a temperatura ambiente (298 K) y a temperatura elevada (450 K). La Figura 7 revela que estos grupos de ppAl y ppGa son estables incluso a temperaturas elevadas en un período de tiempo de 25 ps.

Gráfica de RMSD (Å) versus tiempo (ps) obtenida de la simulación BOMD (M06-2X/TZVP) a 298 K y 450 K para (a) grupos de Cu5Al2+ y (b) Cu5Ga2+.

En resumen, los cálculos químicos cuánticos predicen que los centros petacoordinados planos de Al y Ga en Cu5Al2+ y Cu5Ga2+ son los mínimos globales. Se ha descubierto que estos grupos poseen σ-aromaticidad que puede dar estabilidad a la forma plana. Estos cúmulos planos son termodinámica y cinéticamente muy estables. No se encuentra pentacoordinación plana de otros elementos más pesados ​​del grupo 13, como In y Tl. Aunque la forma plana de Cu5In2+ es un verdadero mínimo local, se encuentra 3,4 kcal/mol más alta que la global (Figura S1). La forma plana de Cu5Tl2+ es un punto de silla de orden superior en la superficie de energía potencial. Por lo tanto, parece que la estructura de Cu5 proporciona el mejor tamaño de cavidad y características electrónicas para estabilizar la forma plana de Al y Ga, ya que tienen tamaños similares. Creemos que estos grupos pueden ser un objetivo adecuado para la caracterización experimental.

Todos los DATOS de este trabajo están disponibles con los autores correspondientes previa solicitud razonable.

Monkhorst, HJ Energía de activación para la interconversión de enantiómeros que contienen un átomo de carbono asimétrico sin romper enlaces. Química. Comunitario. 18, 1111-1112 (1968).

Google Académico

Hoffmann, R., Alder, W. y Wilcox, CF Carbono tetracoordinado plano. Mermelada. Química. Soc. 92, 4992–4993 (1970).

Artículo CAS Google Scholar

Vassilev-Galindo, V., Pan, S., Donald, KJ y Merino, G. Carbonos pentacoordinados planos. Nat. Rev. Química. 2, 0114 (2018).

Artículo CAS Google Scholar

Collins, JB y cols. Estabilización del carbono tetracoordinado plano. Mermelada. Química. Soc 98, 5419 (1976).

Artículo CAS Google Scholar

Algodón, FA y Miller, MJ Am. Química. Soc. 99, 7886 (1977).

Artículo CAS Google Scholar

Yang, LM, Ganz, E., Chen, ZF, Wang, ZW y Schleyer, PVR Cuatro décadas de la química de compuestos hipercoordinados planos. Angélica. Química. En t. Ed. 54, 9468–9501 (2015).

Artículo CAS Google Scholar

Sorger, K. & Schleyer, PVR Carbono tetracoordinado plano e inherentemente no tetraédrico: un informe de estado. J. Mol. Estructura. Teoquia. 338, 317–346 (1995).

Artículo de Google Scholar

Radom, L. & Rasmussen, DR La historia del carbono plano. Pura aplicación. Química. 70, 1977–1984 (1998).

Artículo CAS Google Scholar

Siebert, W. & Gunale, A. Compuestos que contienen un átomo de carbono tetracoordinado plano como análogos del metano plano. Química. Soc. Rev. 28, 367–371 (1999).

Artículo CAS Google Scholar

Keese, R. Llanura de carbono: carbono tetracoordinado plano y fenestranos. Química. Rev. 106, 4787–4808 (2006).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Exner, K. & Schleyer, PVR Carbono hexacoordinado plano: una posibilidad viable. Ciencia 2000, 290 (1937).

Google Académico

Averkiev, BB y cols. El carbono evita la hipercoordinación en los grupos planos de carbono-boro CB6−, CB62− y C2B5−. Mermelada. Química. Soc. 130, 9248 (2008).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Guo, JC, Feng, LY, Barroso, J., Merino, G. & Zhai, H. ¿Planar o tetraédrico? Un grupo ternario CBe5H4+ de 17 electrones con carbono pentacoordinado plano. Química. Comunitario. 56, 8305–8308 (2020).

Artículo CAS Google Scholar

Pei, Y., An, W., Ito, K., Schleyer, PVR y Zeng, XC Carbono pentacoordinado plano en CAl5+: un mínimo global. Mermelada. Química. Soc. 130, 10394–10400 (2008).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Perra, LL et al. Carbonos hexacoordinados planos: mitad covalente, mitad iónico. Angélica. Química. En t. Ed. https://doi.org/10.1002/anie.202100940 (2021).

Artículo de Google Scholar

Bonacic-Koutecky, V. & Fantucci, PJ Química cuántica de pequeños grupos de elementos de los grupos Ia, Ib y IIa: conceptos fundamentales, predicciones e interpretación de experimentos. Química. Rev. 91, 1035 (1991).

Artículo CAS Google Scholar

Gu, FL, Yang, XM, Tang, AC, Jiao, HJ & Schleyer, PVR Estructura y estabilidad de los grupos B+ 13. J. Computación. Química. 19, 203 (1998).

3.0.CO;2-I" data-track-action="article reference" href="https://doi.org/10.1002%2F%28SICI%291096-987X%2819980130%2919%3A2%3C203%3A%3AAID-JCC13%3E3.0.CO%3B2-I" aria-label="Article reference 17" data-doi="10.1002/(SICI)1096-987X(19980130)19:23.0.CO;2-I">Artículo CAS Google Scholar

Rasul, R. & Olah, GA Estudio calculacional de la protonación de BXH2 y BX2H (X= F y Cl). estructuras de BXH3+ y BX2H2+ y sus complejos de dihidrógeno BXH5+ y BX2H4+. Inorg. Química. 40, 2453–2456 (2001).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Gribanova, TN, Minyaev, RM y Minkin, VI Boro hexacoordinado plano en compuestos organoboro: un estudio ab initio. Comuna Mendeleev. 11, 169 (2001).

Artículo CAS Google Scholar

Zhai, HJ, Alexandrova, AN, Birch, KA, Boldyrev, AI y Wang, LS Boro hepta y octacoordinado en ruedas moleculares de grupos de boro de ocho y nueve átomos: observación y confirmación. Angélica. Química. En t. Ed. 42, 6004 (2003).

Artículo CAS Google Scholar

Pei, Y. & Zeng, XC Sondeo del carbono plano tetra, penta y hexacoordinado en grupos mixtos de carbono y boro. Mermelada. Química. Soc. 130, 2580 (2008).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Aihara, JI, Kanno, H. & Ishida, T. Se confirma la aromaticidad de los grupos planos de boro. Mermelada. Química. Soc. 127, 13324 (2005).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Ricca, A. & Bauschlicher, A. La estructura y estabilidad de los grupos B n H +. J. química. Física. 106, 2317 (1997).

Artículo ADS CAS Google Scholar

Curtiss, LA & Pople, JA Estudio teórico de B2H+ 3, B2H+ 2 y B2H+. J. química. Física. 91, 4809 (1989).

Artículo ADS CAS Google Scholar

Lee, DY y Martin, JC Compuestos de boro hipervalente pentacoordinado (10-B-5) y hexacoordinado (12-B-6). Mermelada. Química. Soc. 106, 5745–5746 (1984).

Artículo CAS Google Scholar

Yu, HL, Sang, RL & Wu, YY Estructura y aromaticidad del catión B6H5+: un nuevo sistema de borhidruro que contiene boro pentacoordinado plano. J. Física. Química. A 113, 3382–3386 (2009).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Kalita, J., Rohman, SS, Kashyap, C., Ullah, SS y Guha, AK Doble aromaticidad en un grupo BBe 6 H 6+ con una estructura de boro hexacoordinada plana. Química. Comunitario. 56, 12597 (2020).

Artículo CAS Google Scholar

Krogh-Jespersen, MB, Chandrasekhar, J., Wuerthwein, EU, Collins, B. & Schleyer, PVR Estudio orbital molecular de estructuras tetraédricas, planas y piramidales de las series isoelectrónicas BH4-, CH4, NH4+, AlH4-, SiH4, y PH4+. Mermelada. Química. Soc. 102, 2263–2268 (1980).

Artículo CAS Google Scholar

Ebner, F., Wadepohl, H. & Greb, L. Calix [4] aluminato de pirrol: un anión de aluminio (III) tetracoordinado plano y su inusual acidez de Lewis. Mermelada. Química. Soc. 141, 18009–18012 (2019).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Thompson, EJ, Myers, TW y Berben, LA Síntesis de complejos de aluminio (III) cuadrados-planos. Angélica. Química. En t. Ed. 53, 14132–14134 (2014).

Artículo CAS Google Scholar

Averkiev, BB & Boldyrev, AI Diseño teórico de moléculas planas con un átomo central nona y decacoordinado. Ruso. J. Gen. Química. 78, 769–773 (2008).

Artículo CAS Google Scholar

Alexandrova, N., Boldyrev, AI, Zhai, HJ y Wang, LS Grupos aromáticos totalmente de boro como posibles nuevos ligandos inorgánicos y componentes básicos en química. Coordinación. Química. Rev. 250, 2811–2866 (2006).

Artículo CAS Google Scholar

Zubarev, D. & Boldyrev, AI Análisis completo de enlaces químicos en grupos de boro. J. Computación. Química. 28, 251–268 (2007).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Zhang, CL, Xu, HG, Xu, HL & Zheng, WJ Espectroscopia de fotoelectrones aniónicos y estudios teóricos de Al4C6–/0: estructuras mínimas globales en forma de triángulo y aluminio hexacoordinado. J. Física. Química. A 125, 302–307 (2021).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Wang, M., Chen, C., Pan, S. y Cui, Z. Galio hexacoordinado plano. Química. Ciencia. 12, 15067–15076 (2021).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Zhang, J. & Dolg, M. ABCluster: El algoritmo de colonias de abejas artificiales para la optimización global de clústeres. Física. Química. Química. Física. 17, 24173–24181 (2015).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Zhang, J. & Dolg, M. Optimización global de grupos de moléculas rígidas utilizando el algoritmo de colonias de abejas artificiales. Física. Química. Química. Física. 18, 3003–3010 (2016).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Zhao, Y. & Truhlar, DG Construcción de una aproximación de gradiente generalizada restaurando la expansión del gradiente de densidad y aplicando un límite estrecho de Lieb-Oxford. Teor. Química. Acc. 120, 215 (2008).

Artículo CAS Google Scholar

Kalita, K. y col. Doble aromaticidad en un cúmulo BBe 6 H 6+ con estructura de boro hexacoordinada plana. Inorg. Química. 59, 17880–17993 (2020).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Kalita, K. y col. Elementos del grupo pentacoordinado plano del zinc estabilizados mediante enlaces multicéntricos. Inorg. Química. 61, 1259-1263 (2022).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Tao, J., Perdew, JP, Staroverov, VN y Scuseria, GE Ascendiendo la escalera funcional de la densidad: aproximación de gradiente metageneralizada no empírica diseñada para moléculas y sólidos. Física. Rev. Lett. 91, 146401 (2003).

Artículo ADS PubMed CAS Google Scholar

Adamo, VB Hacia métodos funcionales de densidad confiables sin parámetros ajustables: el modelo PBE0. J. química. Física. 110, 6158–6170 (1999).

Artículo ADS CAS Google Scholar

Frisch, MJ y cols. Gaussiano 16, Revisión B.01. (Gaussiano, Inc., 2016).

Reed, E., Weinhold, F. y Curtiss, LA Interacciones intermoleculares desde el punto de vista del orbital de enlace natural, donante-aceptor. Química. Rev. 88, 899–926 (1998).

Artículo de Google Scholar

Mitoraj, MP, Michalak, A. & Ziegler, TA Un esquema combinado de descomposición de carga y energía para el análisis de enlaces. J. química. Computación teórica. 5, 962–975 (2009).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Mitoraj, MP y Michalak, A. Orbitales naturales de valencia química como descriptores de enlaces químicos en complejos de metales de transición. J.mol. modelo. 13, 347–355 (2007).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Zubarev, Y. & Boldyrev, AI Desarrollo de paradigmas de enlace químico: partición adaptativa de densidad natural. Física. Química. Química. Física. 10, 5207–5217 (2008).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Bader, RWF Átomos en moléculas: una teoría cuántica (Oxford Univ. Press, 1990).

Google Académico

Silvi, B. & Savin, A. Clasificación de enlaces químicos basada en análisis topológico de funciones de localización de electrones. Naturaleza 371, 683–686 (1994).

Artículo ADS CAS Google Scholar

Becke, D. & Edgecombe, KE Una medida simple de localización de electrones en sistemas atómicos y moleculares. J. química. Física. 92, 5397–5403 (1990).

Artículo ADS CAS Google Scholar

Lu, T. & Chen, F. Multiwfn: un analizador de función de onda multifuncional. J. Computación. Química. 33, 580 (2012).

Artículo PubMed CAS Google Scholar

Schleyer, PVR, Maerker, C., Dransfeld, A., Jiao, H. & Hommes, NJRVE Desplazamientos químicos independientes del núcleo: una sonda de aromaticidad simple y eficiente. Mermelada. Química. Soc. 118, 6317–6318 (1996).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Tanaka, H., Neukermans, S., Janssens, E., Silverans, RE y Lievens, P. σ aromaticidad del grupo bimetálico Au5Zn+. Mermelada. Química. Soc. 125, 2862–2863 (2003).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Toraya, GC y cols. Átomos de flúor tetracoordinados planos. Química. Ciencia. 12, 6699–6704 (2021).

Artículo de Google Scholar

Wang, M. y col. Átomos pentacoordinados planos de silicio y germanio. Química Comunitaria. 56, 13772–13775 (2020).

Artículo CAS Google Scholar

Descargar referencias

Los autores reconocen las instalaciones computacionales de la Universidad Cotton.

Departamento de Química, Centro de Química Computacional Avanzada, Universidad Cotton, Panbazar, Guwahati, Assam, 781001, India

Amlan J. Kalita, Kangkan Sarmah, Farnaz Yashmin, Ritam R. Borah, Indrani Baruah, Rinu P. Deka y Ankur K. Guha

También puedes buscar este autor en PubMed Google Scholar.

También puedes buscar este autor en PubMed Google Scholar.

También puedes buscar este autor en PubMed Google Scholar.

También puedes buscar este autor en PubMed Google Scholar.

También puedes buscar este autor en PubMed Google Scholar.

También puedes buscar este autor en PubMed Google Scholar.

También puedes buscar este autor en PubMed Google Scholar.

ALASKA; KANSAS; año fiscal; RRB; IB y RPD hicieron los cálculos y AKG supervisó el proyecto y redactó el borrador original.

Correspondencia a Ankur K. Guha.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

Springer Nature se mantiene neutral con respecto a reclamos jurisdiccionales en mapas publicados y afiliaciones institucionales.

Acceso Abierto Este artículo está bajo una Licencia Internacional Creative Commons Attribution 4.0, que permite el uso, compartir, adaptación, distribución y reproducción en cualquier medio o formato, siempre y cuando se dé el crédito apropiado al autor(es) original(es) y a la fuente. proporcione un enlace a la licencia Creative Commons e indique si se realizaron cambios. Las imágenes u otro material de terceros en este artículo están incluidos en la licencia Creative Commons del artículo, a menos que se indique lo contrario en una línea de crédito al material. Si el material no está incluido en la licencia Creative Commons del artículo y su uso previsto no está permitido por la normativa legal o excede el uso permitido, deberá obtener permiso directamente del titular de los derechos de autor. Para ver una copia de esta licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.

Reimpresiones y permisos

Kalita, AJ, Sarmah, K., Yashmin, F. et al. σ-Aromaticidad en grupos pentacoordinados planos de aluminio y galio. Representante científico 12, 10041 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-14430-4

Descargar cita

Recibido: 17 de marzo de 2022

Aceptado: 17 de mayo de 2022

Publicado: 16 de junio de 2022

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-14430-4

Cualquier persona con la que comparta el siguiente enlace podrá leer este contenido:

Lo sentimos, actualmente no hay un enlace para compartir disponible para este artículo.

Proporcionado por la iniciativa de intercambio de contenidos Springer Nature SharedIt

Revista de Ciencias Químicas (2022)

Al enviar un comentario, acepta cumplir con nuestros Términos y pautas de la comunidad. Si encuentra algo abusivo o que no cumple con nuestros términos o pautas, márquelo como inapropiado.