జర్నల్ ఆఫ్ థియరిటికల్ & కంప్యూటేషనల్ సైన్స్
అందరికి ప్రవేశం

నైరూప్య

నైట్రోన్స్‌తో ఫుల్లెరెన్-C60 యొక్క 1,3-డైపోలార్ [3 + 2]-సైక్లోడిషన్ రియాక్షన్స్ యొక్క గణన అధ్యయనాలు

రిచర్డ్ టియా, జాకబ్ అమెవర్ మరియు ఎవాన్స్ అడీ

ఫంక్షనలైజేషన్‌తో ఫుల్లెరిన్-C60 యొక్క ద్రావణీయత మెరుగుపడుతుంది. 1,3-డైపోలార్ [3+2]-ప్రత్యామ్నాయ నైట్రోన్‌లతో ఫుల్లెరిన్-C60 యొక్క సైక్లోడిషన్ ప్రతిచర్యలు, ఫుల్లెరిన్ ఫంక్షనలైజేషన్ కోసం బహుముఖ పద్ధతి, ఎలక్ట్రాన్ ప్రభావాన్ని వివరించడానికి MO6/6-31G*//PM3 స్థాయి సిద్ధాంతంలో పరిశోధించబడ్డాయి. -విడుదల (-CH3, -CH2CH3, -CH2CH2CH3, C6H5CH2) ప్రతిచర్య యొక్క శక్తిపై ప్రత్యామ్నాయాలు మరియు ఎలక్ట్రాన్ ఉపసంహరణ ప్రత్యామ్నాయాలు (-F, -Cl, -Br, -NC, మరియు -NO2); నైట్రోన్స్ యొక్క మోనో- మరియు బిస్-అడిషన్ యొక్క రెజియో- మరియు స్టీరియో-సెలెక్టివిటీ; మరియు పరమాణు వ్యవస్థల యొక్క గ్లోబల్ రియాక్టివిటీ డిస్క్రిప్టర్లు వాటి రసాయన ప్రతిచర్య మరియు సైట్ ఎంపికను హేతుబద్ధీకరించడానికి మరియు అంచనా వేయడానికి. నైట్రోన్‌లపై ఎలక్ట్రాన్-ఉపసంహరణ సమూహాలు ప్రతిచర్య యొక్క క్రియాశీలత అవరోధాన్ని పెంచుతాయని ఫలితాలు చూపుతాయి, అయితే ఎలక్ట్రాన్-దానం చేసే సమూహాలు క్రియాశీలత అడ్డంకులను తగ్గిస్తాయి. అయినప్పటికీ, ఎలక్ట్రాన్-దానం చేసే సమూహాలతో పోలిస్తే నైట్రోన్‌లపై ఎలక్ట్రాన్-ఉపసంహరణ సమూహాలు మరింత స్థిరమైన ఉత్పత్తులను అందిస్తాయి. నైట్రోన్‌పై ఎలక్ట్రాన్-దానం చేసే ప్రత్యామ్నాయాలతో ప్రతిచర్యలు సాధారణ ఎలక్ట్రాన్ డిమాండ్ ప్రతిచర్యలు అని కనుగొనబడింది, C60 డైపోలరోఫైల్‌గా మరియు ప్రత్యామ్నాయ నైట్రోన్‌లు డైపోల్స్‌గా ఉంటాయి, అయితే నైట్రోన్‌లపై ఎలక్ట్రాన్-విత్‌డ్రాయింగ్ ప్రత్యామ్నాయాలతో ప్రతిచర్యలు విలోమ ఎలక్ట్రాన్ డిమాండ్ ప్రతిచర్యలు. రసాయన కాఠిన్యం విలువలు నైట్రోన్‌పై ఎలక్ట్రాన్-విత్‌డ్రాయింగ్ ప్రత్యామ్నాయాలతో కూడిన అడక్ట్‌లకు ఎక్కువ సానుకూల విలువలను చూపుతాయి మరియు నైట్రోన్‌పై ఎలక్ట్రాన్-దానం చేసే ప్రత్యామ్నాయాలతో అడక్ట్‌లకు చిన్న ప్రతికూల విలువలను చూపుతాయి, పెద్ద యాక్టివేషన్ అడ్డంకులు ఎలక్ట్రాన్-ఉపసంహరణ సబ్‌స్టిట్యూంట్‌లపై ప్రతిచర్యలతో పాటుగా ఉండే ధోరణిని నిర్ధారిస్తుంది. అయితే ఎలక్ట్రాన్-దానం చేసే ప్రత్యామ్నాయాలు తక్కువగా ఉంటాయి క్రియాశీలత అడ్డంకులు. రెండవ నైట్రోన్ సంకలనం (బిసాడక్ట్ నిర్మాణం) యొక్క క్రియాశీలత అడ్డంకులు మొదటి నైట్రోన్ చేరిక (మోనోఅడక్ట్ నిర్మాణం) కోసం అడ్డంకుల కంటే తక్కువగా ఉన్నట్లు కనుగొనబడింది. స్టీరియో-రసాయనపరంగా, సిన్-బిసాడిషన్ అనేది యాంటీ-బిసాడిషన్ కంటే థర్మోడైనమిక్‌గా మరియు గతిపరంగా స్థిరంగా ఉన్నట్లు కనుగొనబడింది. ఎలక్ట్రాన్ దానం మరియు ఎలక్ట్రాన్ ఉపసంహరణ ప్రత్యామ్నాయాలు ప్రతిచర్య యొక్క శక్తిపై గణనీయమైన ప్రభావాన్ని చూపుతాయి.