3-シクロペンテン-1-アミンの分子内π型水素結合および立体構造の分光および理論的研究

3-シクロペンテン-1-アミン（3cpam）の赤外線およびラマンスペクトルが記録および分析されており、実験的調査は理論的な計算によって補完されています。この分子の6つの配座異性体のそれぞれのコンフォメーションエネルギーと幾何学的パラメーターを計算するために、Ab initio結合クラスター理論（CCSD）をCC-PVTZ（TRIPLE-ζ）ベースに使用して設定しました。MP2/CC-PVTZおよびB3LYP/CC-PVTZ計算を使用して、配座異性体の振動周波数を計算しました。スペクトルと理論計算の両方で、配座異性体の存在を検証し、最低エネルギーの配座異性体がNH2グループを含む分子内π型水素結合を持っていることを示しています。水素結合配座異性体は、他の配座異性体よりもエネルギーが約2 kJ/mol低いです。リングパッカリングおよびNH2内部回転座標のポテンシャルエネルギー地形輪郭マップが計算されており、これは異なる配座異性体がどのように相互に変換できるかを示しています。190〜280 cm-1領域の遠透明なスペクトルは、それぞれの異なる配座異性体に対していくつかのNH2内部回転帯を示しており、これらはねじれ運動の1次元表現と一致しています。

The infrared and Raman spectra of 3-cyclopentene-1-amine (3CPAM) have been recorded and analyzed, and the experimental investigations have been complemented by theoretical calculations. Ab initio coupled cluster theory with single and double excitations (CCSD) was used with the cc-pVTZ (triple-ζ) basis set to calculate the conformational energy and geometrical parameters for each of the six conformers of this molecule. MP2/cc-pVTZ and B3LYP/cc-pVTZ computations were utilized to calculate the vibrational frequencies of the conformers. Both the spectra and theoretical calculations verify the presence of the conformers and show that the conformer at the lowest energy has intramolecular π-type hydrogen bonding involving the NH2 group. The hydrogen bonded conformer is about 2 kJ/mol lower in energy than the other conformers. The potential energy topographical contour map for the ring-puckering and NH2 internal rotation coordinates has been calculated, and this shows how the different conformers can interconvert into each other. The far-infrared spectrum in the 190 to 280 cm-1 region shows several NH2 internal rotation bands for each of the different conformers, and these are consistent with one-dimensional representations for their torsional motions.