ВЛИЯНИЕ ГАЛОГЕНА НА ЭНЕРГЕТИКУ И ПРИРОДУ ВОДОРОДНЫХ СВЯЗЕЙ В Mn(II): QTAIM, NCI И ЭНЕРГОДЕКОМПОЗИЦИЯ

Аннотация

В данной работе представлены результаты синтеза, структурной характеристики и квантово-химического моделирования комплексов марганца(II) MnBr₂·(H-AcNH)₂ и MnI₂·(H-AcNH)₂, полученных взаимодействием MnX₂·4H₂O с ацетамидом в кислой среде. Базовая научная проблема, рассматриваемая в исследовании, заключается в недостаточно полном понимании влияния природы галогенидных анионов на топологию, прочность и электронные характеристики водородных связей в гибридных органо-неорганических комплексах марганца. Актуальность темы определяется ключевой ролью водородных связей в стабилизации координационных систем, их реакционной способности, механизмах переноса протона и формировании супрамолекулярных структур.

Для комплексного изучения применялись методы однохрустального рентгеноструктурного анализа, ИК-спектроскопии, порошковой дифракции, а также квантово-химические расчёты. Анализ QTAIM, NCI, NBO и EDA позволил охарактеризовать распределение электронной плотности, межмолекулярные взаимодействия, донорно-акцепторные эффекты и энергетическую природу взаимодействий N–H···X и O–H···X (X = Br^⁻, I^⁻). Центральная гипотеза исследования — зависимость энергии и направленности водородных связей от природы галогена — полностью подтвердилась. Показано, что замена Br⁻ на I⁻ приводит к снижению электронной плотности в критических точках связи, уменьшению электростатического вклада и увеличению дисперсионной компоненты, что формирует более диффузные и менее направленные водородные связи в иодидном комплексе.

Полученные результаты показывают, что прочность и топологию водородных связей в Mn(II)–ацетамидных комплексах можно регулировать посредством выбора галогенидного аниона. Такой подход открывает значительные возможности для целенаправленного проектирования новых функциональных материалов, катализаторов и супрамолекулярных систем, а также в перспективе вносит важный вклад в развитие теоретических и экспериментальных исследований в области фундаментальной химии и материаловедения.