A Solid-State NMR and Theoretical Study of the <sup>17</sup>O Electric Field Gradient and Chemical Shielding Tensors of the Oxonium Ion in <i>p</i>-Toluenesulfonic Acid Monohydrate
Notice bibliographique
Résumé
We report a solid-state 17 O NMR study of the 17 O electric field gradient (EFG) and chemical shielding (CS) tensors for the oxonium ion, H 3 O +, in p -toluenesulfonic acid monohydrate (TAM). Both the 17 O EFG and CS tensors of the H 3 O + ion are axially symmetric within the experimental errors. The 17 O quadrupole coupling constant (QCC) is found to be 7.05 ± 0.02 MHz, and the 17 O chemical shift anisotropy (CSA) is 87 ± 5 ppm. Experimental results are compared with extensive quantum chemical calculations using restricted Hartree−Fock approach (RHF), second-order Møller−Plesset perturbation theory (MP2), and density functional theory (DFT). The calculations showed that the strong hydrogen-bonding environment around the H 3 O + ion in TAM is responsible for a reduction of approximately 3 MHz in the 17 O QCC compared to that of an isolated H 3 O + ion. The effective 17 O quadrupole moment is calibrated at the B3LYP/cc-pVTZ level, Q = −2.400 fm 2 . Using this value, we obtained the best calculated 17 O QCC for the “bound” H 3 O + ion, +7.382 MHz, which is in reasonably good agreement with the observed value. The 17 O chemical shielding tensor is also calculated using the GIAO (gauge-including atomic orbital) approach. Although the calculated isotropic 17 O chemical shifts are in excellent agreement with the experimental data, the calculations with all the basis sets employed in the present study invariably underestimated 17 O CSAs by approximately 20 ppm.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».