CC BY
9Вестник Томского государственного университета. Химия. 2023. № 31. С. 73-83 Tomsk State University Journal of Chemistry, 2023, 31, 73-83
Научная статья
УДК 544.32, 544.18
doi: 10.17223/24135542/31/7
Стандартные энтальпии образования мета-замещенных ароматических нитрозооксидов
Айдар Римович Яруллин1, Сергей Леонидович Хурсан2, Рустам Лутфуллович Сафиуллин3
12, 3, 4 Уфимский институт химии Уфимского федерального исследовательского центра РАН, Уфа, Россия 1 yaruПm_aidar@maiL ги
2 chemzsci@anrb. ги
Аннотация. Квантовохимическим композитным методом G4 проведена оценка стандартных газофазных энтальпий образования (АН°) ряда мета-замещенных ароматических нитрозооксидов. Для этого вычисляли тепловые эффекты гомоде-смотической референсной реакции m-RC6H4NOO + C6H6 ^ C6H5R + C6H5NOO, с помощью которых и известных энтальпий образования ароматических соединений C6H5R и простейшего ароматического нитрозооксида С6И5МОО определили энтальпии образования 13 мета-замещенных арилнитрозооксидов. Установлено, что разница абсолютных энтальпий цис- и транс-изомеров, а также син- и анти-форм мета-замещенных А^ОО мала (отклонение от среднего значения менее 1 кДж-моль-1 и максимально для син- и анти-форм ацетильного заместителя, 2,7 кДж-моль-1). Это отличает m-RC6H4NOO от пара-замещенных арилнитрозооксидов, для которых разность энтальпий цис- и транс--изомеров может быть существенно больше и зависит от электронных свойств пара-заместителя. Обработка набора m-RC6H4NOO вне зависимости от положения заместителя и изомерной формы нитрозооксидного фрагмента свидетельствует о выполнении соотношения AH0(m-RC6H4NOO) = АН (C6H5R) + (252,9 + 4,3) + (18,3 + 0,7) х а, кДж-моль-1 (Я = 0,97, а, - константа Гаммета для мета-заместителя R), что позволяет его рекомендовать для экспресс-оценки энтальпии образования мета-замещенных ароматических нитрозооксидов. Высокая реакционная способность m-RC6H4NOO характеризуется энтальпией изомеризации арилнитрозооксида в соответствующее нитросоединение m-RC6H4NO2 = -277,8 + 0,6 кДж-моль-1 независимо от строения и электронных свойств заместителя R.
Ключевые слова: ароматические нитрозооксиды, энтальпия образования, композиционный метод G4, гомодесмотическая реакция
Благодарности: Квантовохимические вычисления проводили на оборудовании Центра коллективного пользования «Химия» Уфимского института химии Уфимского федерального исследовательского центра РАН. Работа выполнена в рамках Государственного задания по теме № 122031400255-3 Уфимского института химии Уфимского федерального исследовательского центра РАН.
Для цитирования: Яруллин А.Р., Хурсан С.Л., Сафиуллин Р.Л. Стандартные энтальпии образования мета-замещенных ароматических нитрозооксидов //
© А.Р. Яруллин, С.Л. Хурсан, Р.Л. Сафиуллин, 2023
Вестник Томского государственного университета. Химия. 2023. № 31. С. 73-83. doi: 10.17223/24135542/31/7
Original article
doi: 10.17223/24135542/31/7
Standard enthalpies of formation of mefa-substituted aromatic nitroso oxides
Aidar R. Yarullin1, Sergey L. Khursan2, Rustam L. Safiullin3
12, 3' 4 Ufa Institute of Chemistry, Ufa Federal Research Center, Russian Academy of Sciences, Ufa, Russia 1 [email protected]
2 chemzsci@anrb. ru
Abstract. Quantum-chemical composite method G4 was used to estimate the standard gas-phase enthalpies of formation (AH°) of a number of meta-substituted aromatic nitroso oxides. The enthalpies AH° of the homodesmotic reference reaction m-RC6HNOO + C6H6 ^ C6H5R + C6H5NOO was calculated. Combining AH° with the known enthalpies of formation of aromatic compounds C6H5R and of simplest aromatic nitroso oxide C6H5NOO, it allows determined the enthalpies of formation of 13 meta-substituted aryl nitroso oxides. It was found that the difference between the absolute enthalpies of cis- and trans-isomers, as well as the syn- and anti-forms of meta-substituted ArNOO, is small (the deviation from the average value is less than 1 kJ-mol-1 and is maximum for the syn- and anti-forms of the acetyl substituent, 2.7 kJ-mol-1). This distinguishes m-RC6H4NOO from para-substituted aryl nitroso oxides, for which the difference between the enthalpies of cis- and trans-isomers can be much larger and depends on the electronic properties of the para-substituent. Treatment of the whole m-RC6HNOO set, regardless of the position of the substituent and the isomeric form of the nitroso oxide fragment, indicates the fulfillment of the relation AfH°(m-RC6H4NOO) = AfH°(C6H5R) + (252.9 + 4.3) + (18.3 + 0.7)xsm kJ-mol-1 (R = 0.97, CTm is the Hammett constant for the meta-substituent R), which allows to recommend it for rapid estimation of the enthalpy of formation of meta-substituted aromatic nitroso oxides. The high reactivity of m-RC6HNOO is characterized by the enthalpy of isomerization of aryl nitroso oxide into the corresponding nitro-compound m-RC6HNO2, (AisoH° = -277.8 + 0.6 kJ-mol-1 regardless of the structure and electronic properties of the substituent R.
Keywords: aromatic nitroso oxides, enthalpy of formation, G4 composite method, homodesmotic reaction
Acknowledgments: Quantum chemical calculations were carried out on the equipment of the Center for Collective Use "Chemistry" at the Ufa Institute of Chemistry of the Ufa Federal Research Center of the Russian Academy of Sciences. The work was carried out within the framework of the State assignment on topic No. 122031400255-3 of the Ufa Institute of Chemistry, Ufa Federal Research Center of the Russian Academy of Sciences.
For citation: Yarullin, A.R., Khursan, S.L., Safiullin, R.L. Standard enthalpies of formation of meta-substituted aromatic nitroso oxides. Vestnik Tomskogo gosudar-stvennogo universiteta. Chimia - Tomsk State University Journal of Chemistry, 2023, 31, 73-83. doi: 10.17223/24135542/31/7
Введение
Фотолиз азидов в присутствии кислорода приводит к образованию нит-розооксидов - высокореакционноспособных частиц с общей формулой ИМОО. В настоящее время имеется несколько обзоров, посвященных органическим азидам, азот- и кислород-содержащим гетероциклическим соединениям [15]; в них уделено внимание уникальным свойствам нитрозооксидов, существенный прогресс в изучении которых достигнут в последние годы. В работах [6-12] подробно рассмотрены структура, спектральные свойства, методы генерации, реакционная способность и механизмы различных превращений ароматических нитрозооксидов АгКОО. Большой интерес связан с высокой реакционной способностью нитрозооксидов, которая является следствием различных факторов. В частности, это необычная электронная структура - 4п-электронная трехцентровая система орбиталей; и наилучшим способом представления электронной структуры является набор резонансных структур, некоторые из которых представлены на рис. 1. Также известно [13-15], что нитрозооксиды существуют в изомерных цис- и трансформах, переход между которыми затруднен значительным конформационным барьером [16]. Наличие ароматического кольца не только стабилизирует нитрозооксидный фрагмент за счет сопряжения п-орбиталей нитрозооксид-ного фрагмента и бензольного кольца, но также обусловливает существование син- и анти-изомеров АгКОО в орто- и мета-замещенных арилнитрозоокси-дах вследствие затрудненного внутреннего вращения по связи С-N (рис. 2).
Рис 1. Основные резонансные структуры ароматических нитрозооксидов
О
син-цис- 1а-п син-транс- 1а-п
О
антч-цисЛя-л анти-транс- 1а п
Я = Н (а), N02 (Ь), (СНз)2М (с), Р ((1), С1 (е), СНз С2Н5 СНзО (Ь), СН2=СН (1), N0 (]), СНзС(О) (к), СЫ (1), СбН5 (т), СН2С6Н5 (п)
Рис. 2. Изомерные формы изученных ароматических нитрозооксидов
Для изучения свойств ArNOO необходима информация об их термодинамических характеристиках, но на данный момент в научной литературе имеется единственная работа по определению энтальпий образования (AH°) пара-замещенных ароматических нитрозооксидов [17]. Было установлено, что разница G4 энтальпий ArNOO и изомерных нитросоединений ArNO2 составляет ~ 270-280 кДж-моль-1 и слабо зависит от электронных свойств пара-заместителя. Более надежная оценка AH° p-RCôHNOO возможна с помощью гомодесмотической референсной реакции p-RC6HNOO + C6H6 ^ C6H5R + CôHsNOO. Для исследованного массива цмс-изомеров ArNOO выполняется соотношение AfH°(c/s-p-RC6H4NOO) = AfH^ftR) + (250,8 ± 4.3) + + (20,5 ± 1,1) х <jp кДж-моль1 (R = 0,98, Стр - константа Гаммета для пара-заместителя [18]), тогда как для транс-изомеров установлено AfH°(?ra«5-p-RC6H4NOO) = АН^бШЯ) + (253,6 ± 4,3) + (14,7 ± 1,0) х х стр кДж-моль1. Однако работы по исследованию энтальпий образования мета- и орто-производных ароматических нитрозооксидов отсутствуют. В настоящей работе по аналогичной методике определены энтальпии образования тринадцати мета-замещенных арилнитрозооксидов. В отличие от пара-замещенных ArNOO в исследуемых соединениях необходимо учитывать существование как син- (формально 3-замещенных ArNOO), так и антм-изомеров (формально 5-замещенных ArNOO), энтальпии образования которых могут отличаться друг от друга (см. рис. 2).
Методы
Оценку AfH мета-замещенных ароматических нитрозооксидов осуществляли композитным методом G4 [19]. Все квантовохимические расчеты проведены с использованием программы Gaussian-09, Revision C.1 [20]. Расчет энтальпии образования мета-замещенных ароматических нитрозооксидов выполняли по методике работы [17] через переход от абсолютных G4 энтальпий соединений к их энтальпиям образования с использованием вспомогательных референсных реакций: цис-транс изомеризации ArNOO
c/s-m-RC6H4NOO ^ trans-m-RC6H4NOO, (1)
изомеризации нитрозооксида 1a-n в соответствующее нитро-соединение 2a-n m-RC6HNOO ^ m-RC6HNO2, (2)
а также гомодесмотической реакции (ГДР) с референсными соединениями C6H5R 3a-n
m-RC6HNOO ^ C6H5R + C6H5NOO - C6H6. (3)
Для всех референсных процессов энтальпия образования соединения в левой части уравнений реакции (1 )-(3) может быть оценена по известным из эксперимента или надежно вычисленным энтальпиям образования рефе-ренсных соединений, приведенных в правой части уравнений (1)-(3), и энтальпии референсной реакции ArH°. Однако в реакции (1) принимают участие только нитрозооксиды, энтальпии образования которых являются предметом исследования настоящей работы. Сведения об энтальпиях образования
референсных в уравнении (2) нитро-соединений в литературе отсутствуют, поэтому энтальпия данного процесса представляет интерес только как характеристика термодинамической нестабильности мета-замещенных ароматических нитрозооксидов. Таким образом, энтальпии образования m-RC6H4N00 определяли с помощью гомодесмотической реакции (3): ДН° = ЕДН°(реф.) - ДГЯ°(3). Тепловые эффекты ДН°(3) рассчитаны как разность абсолютных G4 энтальпий продуктов и исходных соединений, стандартные газофазные энтальпии образования соединений сравнения 3а-п, используемые при вычислении А/И° ш-ЯС6ЩКОО, взяты из работы [17].
Результаты
Близкие к нулю значения энтальпий гомодесмотической реакции (3), представленные в табл. 1, свидетельствуют о близком подобии строения исходных и конечных соединений используемого формального процесса, что является ключевым условием надежности сравнительного метода оценки энтальпийных характеристик органических соединений [21-23]. Кроме того, обращает на себя внимание тот факт, что ДГН°(3) практически постоянна для всех четырех изомеров мета-замещенного ароматического нитро-зооксида независимо от природы заместителя в ароматическом кольце. Это свидетельствует о близости энтальпий образования изомеров, а также о том, что стерическое отталкивание нитрооксидной группы и заместителя Я пренебрежимо мало даже для объемных заместителей в 1с, 1т и 1п.
Таблица 1
Энтальпии гомодесмотической реакции (3) ДГЯ°, кДж-моль-1, расчет методом G4
Я в АгЫОО син-цис син-транс анти-цис анти-транс Ст [18]
1а Н 0,0 0,0 0,0 0,0 0,00
1Ь N02 -13,0 -12,5 -12,6 -12,7 0,71
1с (CHз)2N 4,2 5,2 3,2 4,7 -0,16
Ы F -6,1 -5,4 -7,0 -6,4 0,34
1е с1 -5,8 -5,3 -6,1 -5,7 0,37
И СН3 1,6 2,0 2,1 1,7 -0,07
С2Н5 -1,4 -1,0 -0,9 -1,6 -0,04*
1Ь CHз0 2,3 2,8 1,2 1,0 0,05*
11 СН2=СН -0,4 0,1 0,2 -0,2 0,06
1] N0 -8,9 -8,8 -8,5 -9,3 0,62
1к СН3С(0) -1,6 -3,6 -2,7 -3,4 0,28*
11 CN -11,2 -11,2 -11,3 -11,1 0,56
1т С6Н5 0,2 0,4 0,3 0,4 0,06
1п С6Н5СН2 2,3 2,3 2,4 1,8 -0,08
Примечание. * Величина Сш, приведенная в [18], по-видимому, ненадежна. Использовано значение, оцененное по уравнению: Сш = 0,971 х a^•(FNMR) + 0,473 х o■^г(FNMR) - 0,036 [18].
Установлено, что разница абсолютных энтальпий цис- и транс-изомеров, а также син- и анти-форм мета-замещенных АгКОО мала (отклонение
от среднего значения менее 1 кДж-моль-1 и максимально для син- и антиформ ацетильного заместителя, 2,7 кДж-моль-1). Это отличает т-ЯС6Н4КОО от пара-АгКОО, для которых разность энтальпий цис- и транс-изомеров может быть существенно больше и зависит от электронных свойств пара-заместителя. С другой стороны, величина ДН°(3) изменяется в интервале от -13,0 (1Ь) до +5,2 (1с) кДж-моль-1 симбатно с гамметовскими <зт константами заместителей R, аналогично зависимостям, обнаруженным в [17] в ряду пара-замещенных ЯС6Н4КОО. Если в цитируемой работе корреляционные параметры зависимости Гаммета для цис- и транс-изомеров различаются, то в случае т-ЯС6Н4КОО весь набор изученных нитрозооксидов вне зависимости от положения заместителя и изомерной формы нитрозооксидного фрагмента можно обрабатывать в едином массиве. Действительно, наблюдается удовлетворительная линейная корреляция между энтальпиями ГДР (3) и <зт константами Гаммета (рис. 3) для арилнитрозооксидов 1а-п с коэффи-
с мета
Рис. 3. Корреляция энтальпий гомодесмотической реакции (3) и констант Гаммета для .мета-заместителей в бензольном кольце арилнитрозооксидов 1а-п
Если тепловой эффект формального процесса (3) известен, то, используя закон Гесса и известные энтальпии образования С6Н6, С6ЩЫОО и замещенного бензола C6H5R, можно рассчитать стандартные газофазные энтальпии образования мета-замещенных ароматических нитрозооксидов ДН°(1Ь-п) (табл. 2). Все найденные величины велики и положительны, что иллюстрирует нестабильность и, следовательно, высокую реакционную способность АгКОО. Однако, поскольку величина ДН° зависит от молекулярного состава органического соединения, целесообразно выразить энтальпию образования т-ЯС6Н4КОО через энтальпию образования родственной структуры, а именно соответствующего ароматического соединения С6Н5Я. В уравнении (3) энтальпии образования бензола и фенилнитрозооксида суть
постоянные величины. Тогда, используя отсечение и угловой коэффициент зависимости, представленной на рис. 3, легко получить уравнение, связывающее искомые величины:
Д^(т-ЯСбН4даО) = ДЩСбИзЯ) + (252,9 ± 4,3) + (18,3 ± 0,7) X сти кДж-моль1.
Видно, что т-ЯСбН4КОО примерно на 253 кДж-моль- термодинамически менее стабилен, чем соответствующий СбН^. Последнее слагаемое можно рассматривать как поправку на электронные свойства заместителя R, в изученном ряду оно изменяется от +13 (Ы02) до -3 ((СН3)2Ы) кДж-моль-1. Приведенное уравнение охватывает широкий диапазон от констант Гаммета (от -0,15 до +0,71), что позволяет рекомендовать его для экспресс-оценки ДН° т-ЯСбЩКОО различного строения, исходя из более доступной ДН° производного бензола.
Таблица 2
Энтальпии реакции изомеризации (2), энтальпии образования референсных соединений C6H5R и мета-замещенных ароматических нитрозооксидов, кДж-моль-1, расчет методом G4
Я ДЯ°(2) Д#Н°(С6Н5Я) а ДН°(1) ь Д с
с-ц с-т а-ц а-т
a Н а -278,5 ± 0,6 83,23 ± 0,22 336,9 337,5 336,9 337,5 4,3
Ь ЫО2 -277,8 ± 0,6 62,1 ± 1,4 328,7 328,9 328,4 329,0 4,5
c (СНэ)^ -277,6 ± 0,2 100,5 ± 3,4 350,0 349,6 350,9 350,1 5,5
и Т -277,7 ± 0,4 -115,09 ± 0,88 144,6 144,6 145,6 145,6 4,4
e С1 -277,8 ± 0,5 52,32 ± 0,61 311,8 311,9 312,0 312,3 4,3
f СН3 -278,0 ± 0,9 50,08 ± 0,32 302,1 302,3 301,6 302,7 4,3
8 С2Н5 -278,2 ± 0,5 29,91 ± 0,54 285,0 285,2 284,4 285,7 4,3
Ь СН3О -277,6 ± 0,6 -72,54 ± 0,79 178,8 178,9 179,9 180,8 4,4
1 СН2=СН -277,8 ± 1,3 148,5 ± 0,54 402,5 402,7 401,9 403,0 4,3
} ЫО -277,3 ± 0,3 199,7 ± 1,2 462,2 462,7 461,9 463,3 4,5
к СН3С(О) -277,8 ± 0,3 -84,7 ± 1,0 170,5 173,2 171,7 173,0 4,4
1 СЫ -277,3 ± 0,6 215,87 ± 0,93 480,7 481,3 480,8 481,2 4,4
т СбН5 -278,5 ± 0,6 178,9 ± 1,1 432,4 432,7 432,2 432,8 4,4
п С6Н5СН2 -277,8 ± 0,6 165 ± 2,2 416,3 417,0 416,2 417,5 4,8
Примечния. а Истоник [17]; ь с - син, а - анти, ц - цис, т - транс; с Д - погрешность определения ДН°(1).
Другим способом охарактеризовать термодинамическую нестабильность ЛгЫОО может быть сравнение энтальпий образования нитрозооксида и продукта его фотоизомеризации - соответствующего нитро-соединения ЛгЫО2. В табл. 2 приведены энтальпии референсной реакции (2). Установлено, что величина ДН°(2) не зависит от природы мета-заместителя Я в арилнитрозоок-сиде, среднее значение энтальпии реакции (2) равно -277,8 ± 0.6 кДж-моль-1. Близкий результат был получен для ^-ЯСбЩКОО, ДН°(ЛгКОО) = = ДН°(ЛгКО2) + (276,0 ± 1,2) кДж-моль-1, но этой зависимости не соответствуют арилнитрозооксиды с донорными заместителями (СН3)2К и СН3О [17].
Уравнение (2) непригодно для оценок энтальпий образования нитрозоокси-дов, поскольку энтальпии образования m-RC6H4NO2 сами неизвестны. Однако постоянство величины ArH°(2) для всего изученного набора мета-замещенных ArNOO позволяет сделать два вывода. Во-первых, энтальпии образования мета-замещенных нитро-соединений могут быть вычислены с помощью ГДР, аналогичной реакции, использованной для нитрозооксидов: m-RC6H4NO2 ^ C6H5R + C6H5NO2 - СбНб. (4)
Действительно, для энтальпии реакции (4) наблюдается удовлетворительная корреляция с стт константами заместителей R, ДГН°(4) = (0,6 ± 0,5) + + (18,8 ± 1,4) х стт кДж-моль-1, R = 0,97, откуда легко получить соотношение для сравнительного расчета энтальпии образования нитро-соединения: ^(m-RGHNOO = Д Н°(С6Н5Я) + (20,5 ± 1,5) + (18,8 ± 1,4) х стт кДж-моль-1.
Во-вторых, совпадение в пределах погрешности определения угловых коэффициентов гамметовских зависимостей для m-RC6H4NOO и m-RC6H4NO2 свидетельствует о близости электронных свойств нитро- и нитрозооксид-ного заместителя. Следовательно, при описании реакционной способности замещенных арилнитрозооксидов влияние -NOO-группы с хорошей степенью точности можно характеризовать ст константами Гаммета для -NO2 группы.
Выводы
Определены стандартные газофазные энтальпии образования 13 мета-замещенных ароматических нитрозооксидов, предложено соотношение для экспресс-оценки энтальпии образования m-RC6H4NOO относительно энтальпии образования соответствующего ароматического производного C6H5R: ^H°(m-RC6H4NOO) = ^H°(C6H5R) + (252,9 ± 4,3) + + (18,3 ± 0,7) х CTm(R) кДж-моль-1 Энтальпия изомеризации мета-замещенных ароматических нитрозооксидов в соответствующие нитро-соединения не зависит от природы мета-заместителя в ароматическом кольце, Д^оН0 = -277,8 ± 0,6 кДж-моль1.
Список источников
1. Gritsan N.P., Pritchina E.A. The mechanism of photolysis of aromatic azides // Russian Che-
mical Reviews. 1992. Vol. 16. C. 500-516. doi: 10.1070/RC1992v061n05ABEH000959
2. Gritsan N.P. Study of photochemical transformations of organic azides by matrix isolation
techniques and quantum chemistry // Russian Chemical Reviews. 2007. Vol. 76. P. 11391160. doi: 10.1070/RC2007v076n12ABEH003702
3. Ishiguro K., Sawaki Y. Structure and Reactivity of Amphoteric Oxygen Species // Bull.
Chem. Soc. Japan. 2000. Vol. 73. C. 535-552. doi: 10.1246/bcsj.73.535
4. Sawwan N., Greer A. Rather Exotic Types of Cyclic Peroxides: Heteroatom Dioxiranes //
Chem. Rev. 2007. Vol. 107. P. 3247-3285. doi: 10.1021/cr0400717
5. Slayden S.W., Greer A., Liebman J.F. Peroxynitrogen: A Study of Nitrogen / Oxygen
Heterocycles with N-O and O-O or N-O-O Bonding // PATAI'S Chemistry of Functional Groups / Z. Rappoport, J.F. Liebman (eds.). John Wiley & Sons Ltd, 2011. doi: 10.1002/9780470682531.pat0516
6. Chainikova E.M., Khursan S.L., Safiullin R.L. Phenylnitroso Oxide: Formation and Decay
Kinetics // Dokl. Phys. Chem. 2003. Vol. 390. P. 163-165. doi: 10.1023/A:1024454911255
7. Chainikova E.M., Khursan S.L., Safiullin R.L. Electronic Spectra and Decay Kinetics of
Isomeric Forms of 4-Methoxyphenylnitroso Oxide // Dokl. Phys. Chem. 2005. Vol. 403. P. 133-135. doi: 10.1134/S0023158406040100
8. Chainikova E.M., Khursan S.L., Sariullin R.L. Isomeric forms of arylnitroso oxides:
Electronic spectra and reactivity // Kinetics and Catalysis. 2006. Vol. 47. P. 549-554. doi: 10.1007/s10634-005-0043-2
9. Chainikova E.M., Safiullin R.L., Spirikhin L.V. Redox isomerization of aromatic nitroso
oxides // Dokl. Chem. 2012. Vol. 442. P. 12-14. doi: 10.1134/S001250081201003X
10. Chainikova E.M., Safiullin R.L., Spirikhin L.V., Abdullin M.F. A Revised Mechanism of Thermal Decay of Arylnitroso Oxides // J. Phys. Chem. A. 2012. Vol. 116. P. 8142-8147. doi: 10.1021/jp301699p
11. Chainikova E.M., Yusupova A.R., Khursan S.L., Teregulova A.N., Lobov A.N., Abdullin M.F., Enikeeva L.V., Gubaydullin I.M., Safiullin R.L. Interplay of Conformational and Chemical Transformations of Ortho-Substituted Aromatic Nitroso Oxides: Experimental and Theoretical Study // J. Org. Chem. 2017. Vol. 82. P. 7750-7763. doi: 10.1021/acs.joc.7b00537
12. Chainikova E.M., Khursan S.L., Yusupova A.R., Teregulova A.N., Abdullin M.F., Lobov A.N., Safiullin R.L. Ortho-Cyclization in Asymmetrically Substituted Arylnitroso Oxides // J. Org. Chem. 2020. Vol. 85. P. 10813-10822. doi: 10.1021/acs.joc.0c01314
13. Nakamura S., Takahashi M., Okazaki R., Morokuma K. Ab initio MO study of isomers of thionitrous acid and nitrous acid // J. Am. Chem. Soc. 1987. Vol. 109. P. 4142-4148. doi: 10.1021/ja00248a003
14. Talipov M.R., Khursan S.L., Safiullin R.L. The reaction of nitroso oxides with olefins: Concerted or nonconcerted addition? // Russ. J. Phys. Chem. A. 2011. Vol. 85. P. 364-376. doi: 10.1134/S0036024411030290
15. Talipov M.R., Khursan S.L., Safiullin R.L. RRKM and Ab Initio Investigation of the NH (X) Oxidation by Dioxygen // J. Phys. Chem. A. 2009. Vol. 113. P. 6468-6476. doi: 10.1021/jp902527a
16. Yusupova A.R., Safiullin R.L., Khursan S.L. Conformational Transformations in Aromatic Nitroso Oxides // J. Phys. Chem. A. 2016. Vol. 120. P. 5693-5705. doi: 10.1021/acs.jpca. 6b04282
17. Хурсан С.Л., Сафиуллин Р.Л. Стандартные энтальпии образования пара-замещенных ароматических нитрозооксидов // Известия РАН. Сер. химическая. 2023. (в печати).
18. Hansch C., Leo A., Taft R.W. A Survey of Hammett Substituent Constants and Resonance and Field Parameters // Chem. Rev. 1991. Vol. 91. P. 165-195. doi: 10.1021/cr00002a004
19. Curtiss L.A., Redfern P.C., Raghavachari K. Gaussian-4 theory // J. Chem. Phys. 2007. Vol. 126. Art. 084108. doi: 10.1063/1.2436888
20. Gaussian 09, Revision C.1 / M.J. Frisch, G.W. Trucks, H.B. Schlegel et al. Wallingford, CT : Gaussian, Inc., 2009.
21. Хурсан С. Л. Сопоставительный анализ теоретических методов определения термохимических характеристик органических соединений // Вестник Башкирского университета. 2014. № 19. С. 395-401.
22. Khursan S.L., Ismagilova A.S., Akhmerov A.A., Spivak S.I. Constructing Homodesmic Reactions for Calculating the Enthalpies of Formation of Organic Compounds // Russ. J. Phys. Chem. A (Engl. Transl.). 2016. Vol. 90. P. 796-802. doi: 10.1134/S0036024416030201
23. Khursan S.L. Heat Capacity Estimation Using a Complete Set of Homodesmotic Reactions for Organic Compounds // Molecules. 2022. Vol. 27. Art. 7814. doi: 10.3390/molecules27227814
References
1. Gritsan N.P.; Pritchina E.A. The mechanism of photolysis of aromatic azides. Russ. Chem. Rev. 1992, 16, 500-516. DOI:10.1070/RC1992v061n05ABEH000959
2. Gritsan N.P. Study of photochemical transformations of organic azides by matrix isolation
techniques and quantum chemistry. Russian Chemical Reviews. 2007, 76, 1139-1160. DOI:10.1070/RC2007v076n12ABEH003702
3. Ishiguro K.; Sawaki Y.; Structure and Reactivity of Amphoteric Oxygen Species. Bull.
Chem. Soc. Japan. 2000, 73, 535-552. D0I:10.1246/bcsj.73.535
4. Sawwan N.; Greer A. Rather Exotic Types of Cyclic Peroxides: Heteroatom Dioxiranes.
Chem. Rev. 2007, 107, 3247-3285. D0I:10.1021/cr0400717
5. Slayden S.W.; Greer A.; Liebman J.F. Peroxynitrogen: A Study of Nitrogen/Oxygen
Heterocycles with N-O and O-O or N-O-O Bonding in Rappoport Z.; Liebman J.F. (Eds.) PATAI'S Chemistry of Functional Groups; John Wiley & Sons Ltd 2011. D0I:10.1002/9780470682531.pat0516
6. Chainikova E.M.; Khursan S.L.; R.L. Safiullin Phenylnitroso Oxide: Formation and Decay
Kinetics. Dokl. Phys. Chem. 2003, 390, 163-165. D0I:10.1023/A:1024454911255
7. Chainikova E.M.; Khursan S.L.; Safiullin R.L. Electronic Spectra and Decay Kinetics of
Isomeric Forms of 4-Methoxyphenylnitroso Oxide. Dokl. Phys. Chem. 2005, 403, 133-135. D0I:10.1134/S0023158406040100
8. Chainikova E.M.; Khursan S.L.; Sariullin R.L. Isomeric forms of arylnitroso oxides:
Electronic spectra and reactivity. Kinetics and Catalysis. 2006, 47, 549-554. D0I:10.1007/s10634-005-0043-2
9. Chainikova E.M.; Safiullin R.L.; Spirikhin L.V. Redox isomerization of aromatic nitroso
oxides. Dokl. Chem. 2012, 442, 12-14. D0I:10.1134/S001250081201003X
10. Chainikova E.M.; Safiullin R.L.; Spirikhin L.V.; Abdullin M.F.; A Revised Mechanism of Thermal Decay of Arylnitroso Oxides. J. Phys. Chem. A. 2012, 116, 8142-8147. D0I:10.1021/jp301699p
11. Chainikova E.M.; Yusupova A.R.; Khursan S.L.; Teregulova A.N.; Lobov A.N.; Ab-dullin M.F.; Enikeeva L.V.; Gubaydullin I.M.; Safiullin R.L. Interplay of Conformational and Chemical Transformations of Ortho-Substituted Aromatic Nitroso Oxides: Experimental and Theoretical Study. J. Org. Chem. 2017, 82, 7750-7763. DOI: 10.1021/acs.joc.7b00537
12. Chainikova E.M.; Khursan S.L.; Yusupova A.R.; Teregulova A.N.; Abdullin M.F.; Lobov A.N.; Safiullin R.L. Ortho-Cyclization in Asymmetrically Substituted Arylnitroso Oxides. J. Org. Chem. 2020, 85, 10813-10822. D0I:10.1021/acs.joc.0c01314
13. Nakamura S.; Takahashi M.; Okazaki R.; Morokuma K. Ab initio MO study of isomers of thionitrous acid and nitrous acid. J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 4142-4148. D0I:10.1021/ja00248a003
14. Talipov M.R.; Khursan S.L.; Safiullin R.L. The reaction of nitroso oxides with olefins: Concerted or nonconcerted addition? Russ. J. Phys. Chem. A. 2011, 85, 364-376. DOI: 10.1134/S0036024411030290
15. Talipov M.R.; Khursan S.L.; Safiullin R.L. RRKM and Ab Initio Investigation of the NH (X) Oxidation by Dioxygen. J. Phys. Chem. A. 2009, 113, 6468-6476. D0I:10.1021/jp902527a
16. Yusupova A.R.; Safiullin R.L.; Khursan S.L. Conformational Transformations in Aromatic Nitroso Oxides. J. Phys. Chem. A. 2016, 120, 5693-5705. D0I:10.1021/acs.jpca.6b04282
17. Khursan S.L.; Safiullin R.L. Standartnyye ental'pii obrazovaniya para-zameshchennykh ar-omaticheskikh nitrozooksidov [Standard enthalpies of formation of para-substituted aromatic nitroso oxides]. Russ. Chem. Bull. 2023. (in the press) (in Russian)
18. Hansch C.; Leo A.; Taft R.W. A Survey of Hammett Substituent Constants and Resonance and Field Parameters. Chem. Rev. 1991, 91, 165-195. D0I:10.1021/cr00002a004
19. Curtiss L.A.; Redfern P.C.; Raghavachari K. Gaussian-4 theory. J. Chem. Phys. 2007, 126, 084108. D0I:10.1063/1.2436888
20. Frisch M. J., Trucks G. W., Schlegel H. B. et al. Gaussian 09, Revision C.1. Gaussian, Inc., Wallingford CT, 2009.
21. Khursan S.L. Sopostavitel'nyj analiz teoreticheskih metodov opredeleniya termohimich-eskih harakteristik organicheskih soedinenij [Comparative analysis of theoretical methods
for determining the thermochemical characteristics of organic compounds]. Vestn. Bash-kirskogo un-ta, 2014, 19, 395-401.
22. Khursan S.L.; Ismagilova A.S.; Akhmerov A.A.; Spivak S.I. Constructing Homodesmic Reactions for Calculating the Enthalpies of Formation of Organic Compounds. Russ. J. Phys. Chem. A (Engl. Transl.), 2016, 90, 796-802. D01:10.1134/S0036024416030201
23. Khursan S.L. Heat Capacity Estimation Using a Complete Set of Homodesmotic Reactions for Organic Compounds. Molecules. 2022, 27, 7814. D0I:10.3390/molecules27227814
Сведения об авторах:
Яруллин Айдар Римович - аспирант, инженер-исследователь Уфимского института химии Уфимского федерального исследовательского центра РАН, Уфа, Россия. E-mail: [email protected]
Хурсан Сергей Леонидович - доктор химических наук, профессор, заведующий лабораторией химической физики Уфимского института химии Уфимского федерального исследовательского центра РАН, Уфа, Россия. E-mail: [email protected] Сафиуллин Рустам Лутфуллович - доктор химических наук, директор Уфимского института химии Уфимского федерального исследовательского центра РАН, Уфа, Россия. E-mail: [email protected]
Вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Information about the authors:
Yarullin Aidar R. - Postgraduate Student, Engineer-Scientist, Ufa Institute of Chemistry, Ufa Federal Research Center, Russian Academy of Sciences, Ufa, Russia. E-mail: yarullin_ [email protected]
Khursan Sergey L. - Doctor in Chemistry, Professor, Head of Laboratory of Chemical Physics, Ufa Institute of Chemistry, Ufa Federal Research Center, Russian Academy of Sciences, Ufa, Russia. E-mail: [email protected]
Saflullin Rustam L. - Doctor of Chemical Sciences, Director, Ufa Institute of Chemistry, Ufa Federal Research Center, Russian Academy of Sciences, Ufa, Russia. E-mail: [email protected]
Contribution of the authors: the authors contributed equally to this article. The authors declare no conflicts of interests.
Статья поступила в редакцию 05.06.2023; принята к публикации 10.10.2023 The article was submitted 05.06.2023; accepted for publication 10.10.2023
