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Enregistrement W2094860379 · doi:10.1021/jp0774948

Electronic Structure of the Acetonitrile and Acetonitrile Dimer Anions:  A Topological Investigation

2007· article· en· W2094860379 sur OpenAlexaff
Qadir K. Timerghazin, Gilles H. Peslherbe

Notice bibliographique

RevueThe Journal of Physical Chemistry B · 2007
Typearticle
Langueen
DomaineChemistry
ThématiqueCrystallography and molecular interactions
Établissements canadiensConcordia University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésAcetonitrileDimerChemistryTopology (electrical circuits)Computational chemistryOrganic chemistryMathematicsCombinatorics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Acetonitrile molecules are known for their intriguing ability to accommodate an excess electron in either a diffuse dipole-bound orbital, away from the valence electrons, or in its valence orbitals, depending on the environment. In this work, we report a computational investigation of the monomer and dimer acetonitrile anions, with the main goal of gaining further insight into the unusual electronic structure of these species. To this end, the topology of the electron density distribution has been examined in detail with the quantum theory of atoms in molecules (AIM). The excess electron is found to affect the topology of the electron density very differently for two dipole-bound-electron isomers of the acetonitrile dimer anion: for the head-to-tail isomer, the electron density simply decays away from the atomic nuclei, and the presence of the excess electron only manifests itself in the Laplacian of the electron density as a very diffuse region of "dipole-bound" charge concentration; in contrast, for the "solvated-electron" head-to-head isomer, a maximum of electron density without a corresponding atomic nucleus is observed, which topologically corresponds to a pseudo-atom of electron density. The acetonitrile dimer appears to be the smallest solvent cluster anion to exhibit such a non-nuclear attractor due to the presence of a solvated electron. Although the "solvated-electron" isomer is thermodynamically less stable than the head-to-tail isomer at 0 K, its floppy nature leads to a higher vibrational entropy that makes it the most stable acetonitrile dimer, anionic or neutral, above 150 K. As for the acetonitrile dimer anion with a valence-bound electron, its structure is characterized by acetonitrile molecules connected to each other at the cyanide carbon atoms; the AIM analysis reveals that, although this C-C bond is relatively weak, with an estimated bond order of 0.6, it possesses genuine covalent character and is not a "pseudo-bond" as previously speculated. We also report the first multireference electronic structure calculations of the valence-bound-electron acetonitrile monomer and dimer anions, the highest-level calculations of these species to date. The acetonitrile radical anion is unstable in the gas phase and is topologically characterized by a radical-like nonbonded charge concentration located at the cyanide carbon atom. Based on the results of the AIM analysis, the previously proposed resonance description of the valence-bound-electron acetonitrile anion is refined, and a new resonance description of the dimer anion is proposed. Overall, this work demonstrates the rich topological variety of the excess electron interacting with acetonitrile molecules, which manifests itself as charge concentrations, pseudo-atoms, and covalent bonds.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,007
Score d'incertitude au seuil0,303

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,005
Tête enseignante GPT0,235
Écart entre enseignants0,230 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations36
Publié2007
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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