Слабкий водневий зв’язок у комплексах CD3Hal···HCl: ІЧ спектроскопія та розрахунки методом MP2
The formation and vibrational properties of CD3Hal ··· HCl complexes (Hal = F, Cl, Br) were investigated in liquid argon at 120 K using infrared (IR) spectroscopy and anharmonic frequency calculations at the MP2/6-311++G(3df,3pd) level. Upon complex formation, the ν (HCl) stretching band exhibited s...
Saved in:
| Date: | 2026 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | English Ukrainian |
| Published: |
Publishing house "Academperiodika"
2026
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023829 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Ukrainian Journal of Physics |
Institution
Ukrainian Journal of Physics| _version_ | 1863131539594805248 |
|---|---|
| author | Murodov, G. Doroshenko, I. Hushvaktov, H. Khujamov, U. Nurmurodova, G. |
| author_facet | Murodov, G. Doroshenko, I. Hushvaktov, H. Khujamov, U. Nurmurodova, G. |
| author_sort | Murodov, G. |
| baseUrl_str | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-03-17T14:03:51Z |
| description | The formation and vibrational properties of CD3Hal ··· HCl complexes (Hal = F, Cl, Br) were investigated in liquid argon at 120 K using infrared (IR) spectroscopy and anharmonic frequency calculations at the MP2/6-311++G(3df,3pd) level. Upon complex formation, the ν (HCl) stretching band exhibited systematic red shifts, increasing from CD3F to CD3Br, accompanied by band narrowing due to reduced rotational freedom of the bound HCl. For the CD3F ··· HCl complex, additional red shifts of 16 and 12 cm−1 were observed in the ν (CF) and νβ (CD3) modes, respectively, in agreement with the computed results. Charge distribution analysis revealed geometry changes consistent with non-linear complex structures. Force constants and reduced masses were calculated to rationalize spectral intensity variations. Atoms in Molecules (AIM) topological analysis confirmed weak hydrogen bonds with energies ranging from 2.6 to 5.5 kcal · mol−1, correlating with the halogen electronegativity (F > Cl > Br). The agreement between experimental and theoretical data highlights the relationship between vibrational shifts, bond strength, and electronic structure in weakly hydrogen-bonded systems. |
| doi_str_mv | 10.15407/ujpe71.3.210 |
| first_indexed | 2026-04-22T01:18:17Z |
| format | Article |
| id | ujp2-article-2023829 |
| institution | Ukrainian Journal of Physics |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English Ukrainian |
| last_indexed | 2026-04-22T01:18:17Z |
| publishDate | 2026 |
| publisher | Publishing house "Academperiodika" |
| record_format | ojs |
| spelling | ujp2-article-20238292026-03-17T14:03:51Z Hydrogen Bonding in CD3Hal···HCl Complexes: IR Spectroscopy and MP2 Calculations Слабкий водневий зв’язок у комплексах CD3Hal···HCl: ІЧ спектроскопія та розрахунки методом MP2 Murodov, G. Doroshenko, I. Hushvaktov, H. Khujamov, U. Nurmurodova, G. дейтерованi метилгалогенiди водневий зв’язок iнфрачервона спектроскопiя рiдкий аргон розрахунки методом MP2 спектральнi зсуви слабкi мiжмолекулярнi взаємодiї deuterated methyl halides hydrogen bond infrared spectroscopy liquid argon MP2 calculations spectral shifts weak intermolecular interactions The formation and vibrational properties of CD3Hal ··· HCl complexes (Hal = F, Cl, Br) were investigated in liquid argon at 120 K using infrared (IR) spectroscopy and anharmonic frequency calculations at the MP2/6-311++G(3df,3pd) level. Upon complex formation, the ν (HCl) stretching band exhibited systematic red shifts, increasing from CD3F to CD3Br, accompanied by band narrowing due to reduced rotational freedom of the bound HCl. For the CD3F ··· HCl complex, additional red shifts of 16 and 12 cm−1 were observed in the ν (CF) and νβ (CD3) modes, respectively, in agreement with the computed results. Charge distribution analysis revealed geometry changes consistent with non-linear complex structures. Force constants and reduced masses were calculated to rationalize spectral intensity variations. Atoms in Molecules (AIM) topological analysis confirmed weak hydrogen bonds with energies ranging from 2.6 to 5.5 kcal · mol−1, correlating with the halogen electronegativity (F > Cl > Br). The agreement between experimental and theoretical data highlights the relationship between vibrational shifts, bond strength, and electronic structure in weakly hydrogen-bonded systems. Утворення та коливальнi властивостi комплексiв CD3Hal ··· HCl (Hal = F, Cl, Br) дослiджувалися в рiдкому аргонi при температурi 120 K за допомогою iнфрачервоної (IЧ) спектроскопiї та розрахункiв ангармонiчних частот на рiвнi MP2/6-311++G(3df,3pd). Пiсля утворення комплексу валентна смуга ν (HCl) демонструвала систематичнi червонi змiщення, що збiльшувалися вiд CD3F до CD3Br, а також звуження завдяки зменшенню свободи обертання зв’язаного HCl. Для комплексу CD3F ··· HCl додатковi червонi змiщення на 16 та 12 см−1 спостерiгалися в модах ν (CF) та νβ (CD3) вiдповiдно, що узгоджується з результатами розрахункiв. Аналiз розподiлу заряду виявив змiни у його геометрiї, що узгоджуються зi складними нелiнiйними структурами. Для рацiонального пояснення варiацiй спектральної iнтенсивностi були розрахованi силовi константи та приведенi маси. Топологiчний аналiз методом AIM (Atoms in Molecules) пiдтвердив слабкi водневi зв’язки з енергiями вiд 2,6 до 5,5 ккал/моль, що корелює з електронегативнiстю галогенiв (F > Cl > Br). Узгодженiсть мiж експериментальними та теоретичними результатами пiдкреслює зв’язок мiж коливальними зсувами, силою зв’язку та електронною структурою в системах зi слабкими водневими зв’язками. Publishing house "Academperiodika" 2026-03-17 Article Article Original Research Article (peer-reviewed) Оригінальна дослідницька стаття (з незалежним рецензуванням) application/pdf application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023829 10.15407/ujpe71.3.210 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 71 No. 3 (2026); 210 Український фізичний журнал; Том 71 № 3 (2026); 210 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe71.3 en uk https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023829/3454 https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023829/3455 Copyright (c) 2026 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine |
| spellingShingle | дейтерованi метилгалогенiди водневий зв’язок iнфрачервона спектроскопiя рiдкий аргон розрахунки методом MP2 спектральнi зсуви слабкi мiжмолекулярнi взаємодiї Murodov, G. Doroshenko, I. Hushvaktov, H. Khujamov, U. Nurmurodova, G. Слабкий водневий зв’язок у комплексах CD3Hal···HCl: ІЧ спектроскопія та розрахунки методом MP2 |
| title | Слабкий водневий зв’язок у комплексах CD3Hal···HCl: ІЧ спектроскопія та розрахунки методом MP2 |
| title_alt | Hydrogen Bonding in CD3Hal···HCl Complexes: IR Spectroscopy and MP2 Calculations |
| title_full | Слабкий водневий зв’язок у комплексах CD3Hal···HCl: ІЧ спектроскопія та розрахунки методом MP2 |
| title_fullStr | Слабкий водневий зв’язок у комплексах CD3Hal···HCl: ІЧ спектроскопія та розрахунки методом MP2 |
| title_full_unstemmed | Слабкий водневий зв’язок у комплексах CD3Hal···HCl: ІЧ спектроскопія та розрахунки методом MP2 |
| title_short | Слабкий водневий зв’язок у комплексах CD3Hal···HCl: ІЧ спектроскопія та розрахунки методом MP2 |
| title_sort | слабкий водневий зв’язок у комплексах cd3hal···hcl: іч спектроскопія та розрахунки методом mp2 |
| topic | дейтерованi метилгалогенiди водневий зв’язок iнфрачервона спектроскопiя рiдкий аргон розрахунки методом MP2 спектральнi зсуви слабкi мiжмолекулярнi взаємодiї |
| topic_facet | дейтерованi метилгалогенiди водневий зв’язок iнфрачервона спектроскопiя рiдкий аргон розрахунки методом MP2 спектральнi зсуви слабкi мiжмолекулярнi взаємодiї deuterated methyl halides hydrogen bond infrared spectroscopy liquid argon MP2 calculations spectral shifts weak intermolecular interactions |
| url | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023829 |
| work_keys_str_mv | AT murodovg hydrogenbondingincd3halhclcomplexesirspectroscopyandmp2calculations AT doroshenkoi hydrogenbondingincd3halhclcomplexesirspectroscopyandmp2calculations AT hushvaktovh hydrogenbondingincd3halhclcomplexesirspectroscopyandmp2calculations AT khujamovu hydrogenbondingincd3halhclcomplexesirspectroscopyandmp2calculations AT nurmurodovag hydrogenbondingincd3halhclcomplexesirspectroscopyandmp2calculations AT murodovg slabkijvodnevijzvâzokukompleksahcd3halhclíčspektroskopíâtarozrahunkimetodommp2 AT doroshenkoi slabkijvodnevijzvâzokukompleksahcd3halhclíčspektroskopíâtarozrahunkimetodommp2 AT hushvaktovh slabkijvodnevijzvâzokukompleksahcd3halhclíčspektroskopíâtarozrahunkimetodommp2 AT khujamovu slabkijvodnevijzvâzokukompleksahcd3halhclíčspektroskopíâtarozrahunkimetodommp2 AT nurmurodovag slabkijvodnevijzvâzokukompleksahcd3halhclíčspektroskopíâtarozrahunkimetodommp2 |