The anomalous halogen bonding interactions between chlorine and bromine with water in clathrate hydrates
Notice bibliographique
Résumé
Clathrate hydrate phases of Cl 2 and Br 2 guest molecules have been known for about 200 years. The crystal structure of these phases was recently re-determined with high accuracy by single crystal X-ray diffraction. In these structures, the water oxygen–halogen atom distances are determined to be shorter than the sum of the van der Waals radii, which indicates the action of some type of non-covalent interaction between the dihalogens and water molecules. Given that in the hydrate phases both lone pairs of each water oxygen atom are engaged in hydrogen bonding with other water molecules of the lattice, the nature of the oxygen–halogen interactions may not be the standard halogen bonds characterized recently in the solid state materials and enzyme–substrate compounds. The nature of the halogen–water interactions for the Cl 2 and Br 2 molecules in two isolated clathrate hydrate cages has recently been studied with ab initio calculations and Natural Bond Order analysis (Ochoa-Resendiz et al. J. Chem. Phys. 2016, 145 , 161104). Here we present the results of ab initio calculations and natural localized molecular orbital analysis for Cl 2 and Br 2 guests in all cage types observed in the cubic structure I and tetragonal structure I clathrate hydrates to characterize the orbital interactions between the dihalogen guests and water. Calculations with isolated cages and cages with one shell of coordinating molecules are considered. The computational analysis is used to understand the nature of the halogen bonding in these materials and to interpret the guest positions in the hydrate cages obtained from the X-ray crystal structures.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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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 ».