Ćwiczenie 13:

Wpływ rozpuszczalnika na równowagę tautomerów

Równowaga pomiędzy 2-pirydonem i 2-hydroksypirydyną stanowi jedną z testowych reakcji dla modeli solwatacyjnych.

W fazie gazowej forma enolowa, 2, dominuje (79%), natomiast w cykloheksanie (e=2.0) występują oba tautomery, z wyraźną przewagą formy ketonowej, 1, (63%). W acetonitrylu (e=35.9) forma enolowa prawie nie występuje (0.7%).

Przeprowadź optymalizację geometrii obu tautomerów w fazie gazowej (RHF/STO-3G oraz 6-31G*), a następnie dla znalezionych geometrii (bez dalszej optymalizacji) wykonaj obliczenia SCRF, PCM, COSMO. Wyjaśnij wyniki eksperymentalne na podstawie wykonanych obliczeń.

Uwzględnienie wpływu rozpuszczalnika często wymaga zastosowania zaawansowanych metodologii kwantowo-chemicznych. Porównaj uzyskane w ramach ćwiczenia wyniki z opublikowanymi obliczeniami uzyskanymi w większych bazach oraz przy użyciu dokładniejszych metod ab initio,

publikacja M.W. Wong, K.B. Wiberg, M.J. Frish, J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 1645-1652.