Исследование электронной структуры индиго и его анионов методом dft study of the electronic structure of indigo and its anions dft method

Соединение	Общая энергия, ккал / моль
ΔЕ, ккал/моль
	транс-состояния	цис-состояния
Молекула индиго	-549184.28	-549166.08	18.20
Индиги моноаниони	-548828.39	-548825.44	2.95
Индиго дианиони	-548385.07	-548383.79	1.28

* ΔЕ=E_tot(цис)-E_tot(транс)
Вращение одного из ароматических колец индиго и его молекул моноаниона и дианиона вокруг двойной связи >С=С< изучали методом DFT/6-31G(d, p) с помощью программы ORCA 4.2 [19]. В результате расчета выявлено, что барьер внутреннего вращения вокруг связи C=C одного фрагмента молекулы индиго относительно другого составляет примерно 77 ккал/моль. Размер этого энергетического барьера указывает на то, что даже в относительно жестких условиях ароматический фрагмент не может вращаться вокруг данной связи. Однако, в моноаниой и дианионной форме индиго было обнаружено, что барьер внутреннего вращения фрагмента вокруг связи C = C примерно вдвое меньше, чем у молекулы индиго, то есть около 41 ккал / моль.
Анализ распределения зарядов
Распределение заряда в атомах играет важную роль в определении реакционных центров соединений. Поэтому было разработано несколько методов расчета зарядовых распределений [22]. Среди этих методов наиболее распространенным методом является распределение заряда по Малликену. Расчетные распределения заряда для транс- и цис-состояний молекулы индиго показаны на Рисунке 2. Расчеты показали, что распределение заряда в атомах кислорода в цис- и транс-состояниях индиго частично отличается друг от друга. В состоянии цис- распределение заряда на атоме кислорода составляет -0,38, а в транс-состоянии - -0,46. В то время как наибольший отрицательный заряд локализован в атомах азота (-0,65, -0,63) в обоих случаях, наибольший положительный заряд локализован в атомах N группы NH (+0,25, +0,28).