NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT CỦA HỆ PHỨC NHÓM 13 DIYL VÀ 14 YLIDONE BẰNG TÍNH TOÁN HÓA LƯỢNG TỬ
HOÁ LÝ THUYẾT VÀ HOÁ LÝ
Luận án "NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT CỦA HỆ PHỨC NHÓM 13 DIYL VÀ 14 YLIDONE BẰNG TÍNH TOÁN HÓA LƯỢNG TỬ" tập trung vào việc khảo sát các đặc tính cấu trúc và liên kết hóa học của các phức chất chứa phối tử nhóm 13 diyl (YCp*) và nhóm 14 ylidone (X(YCp*)2, XPPh3, XPH3), cũng như tetrylene (NHX) với các kim loại chuyển tiếp, sử dụng phương pháp tính toán hóa lượng tử.
Nghiên cứu áp dụng nhiều phương pháp tính toán như Gaussian 09, Turbomole 7.0/6.1 để tối ưu hóa hình học, xác định cấu trúc ổn định nhất. Các chỉ số liên kết Wiberg và phân tích mật độ điện tích tự nhiên được tính toán bằng NBO 3.1. Năng lượng phân ly liên kết (BDE) được tính toán có và không có tương tác phân tán (DFT-D3, BDE-De), đồng thời bản chất liên kết được khảo sát chi tiết bằng phương pháp EDA-NOCV trên phần mềm ADF. Ngoài ra, luận án còn sử dụng mô phỏng docking bằng MOE 2015.01 để đánh giá khả năng ứng dụng tiềm năng.
Các kết quả chính cho thấy độ dài liên kết chính trong các phức có xu hướng tăng khi nguyên tố nặng hơn trong cùng nhóm 13 (từ B đến Tl) và nhóm 14 (từ C đến Pb). Năng lượng phân ly liên kết thường giảm dần từ các hệ nhẹ hơn đến các hệ nặng hơn đối với phức nhóm 13 diyl (M-Y), tetrylene (Ag-2X) và ylidone mang điện (Al-1X). Tuy nhiên, đối với hệ ylidone M-XY, thứ tự năng lượng phân ly liên kết có xu hướng tăng từ carbone đến plumbylone. Ảnh hưởng của tương tác phân tán được chỉ ra là đáng kể đối với độ mạnh liên kết.
Phân tích bản chất liên kết cho thấy các phối tử YCp* trong phức M-Y là chất cho electron σ mạnh, với đóng góp nhỏ từ liên kết π ngược lại. Các phối tử ylidone trong Ni-XP và tetrylene trong Ni-2X cũng thể hiện sự cho liên kết σ mạnh và nhận liên kết π yếu, cho thấy sự tương đồng về tính chất.
Đặc biệt, kết quả mô phỏng docking chỉ ra rằng các phức carbene (Ag-2C và (Ag-2C)2) có tiềm năng ức chế thụ thể ACE2 và protein 6LU7 của SARS-CoV-2, với (Ag-2C)2 thể hiện khả năng ức chế mạnh hơn. Điều này mở ra hướng nghiên cứu mới về ứng dụng của các hệ phức carbene, tetrylene, nhóm 13 diyl và ylidone trong dược liệu và xúc tác, đặc biệt trong việc phát triển các tác nhân chống SARS-CoV-2.