Electronic Structure of the Sulfonyl and Phosphonyl Groups: A Computational and Crystallographic Study

磺酰 化学 自然键轨道 结晶学 密度泛函理论 计算化学 西格玛键 分子 立体化学 有机化学 烷基
作者
E. Denehy,Jonathan M. White,Spencer J. Williams
出处
期刊:Inorganic Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:46 (21): 8871-8886 被引量:33
标识
DOI:10.1021/ic700687t
摘要

A computational and X-ray crystallographic investigation of the electronic and geometric structures of a range of sulfonyl (-SO(2)-) and phosphonyl (-PO(2)--) containing species was undertaken to investigate the nature of valency and bonding in these functional groups. The traditional representation of sulfonyl and phosphonyl species is with octet-violating Lewis structures, which require d-orbital participation at the central atom. However, computational studies cast serious doubt upon this bonding model. In this work, we have employed NBO/NRT analysis to investigate hybridization, atomic formal charges, donor-acceptor interactions, and resonance structure contributions. Our results predict that within sulfonyl and phosphonyl systems, bonding interactions are highly polarized, of the form X+-Y- (X = P, S), and possess additional contributions from reciprocal n --> sigma* interactions where substituents off sulfur or phosphorus simultaneously act as donors and acceptors. Experimental evidence for the proposed bonding arrangement is provided for the sulfonyl functional group through a series of low-temperature X-ray structure correlations for sulfate monoesters, sulfamates, and methanesulfonates. Examination of changes to bond lengths and geometries upon substituent variation support the computational results. Together, our studies lend support for a bonding network in sulfonyl and phosphonyl groups composed of polar interactions augmented with reciprocal hyperconjugative bonding, which does not necessitate significant d-orbital participation nor formal octet violation at the central sulfur or phosphorus.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI

祝大家在新的一年里科研腾飞
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Hello应助Taiko采纳,获得10
1秒前
777777完成签到,获得积分10
4秒前
JamesPei应助王紫绯采纳,获得10
11秒前
MZP完成签到,获得积分10
13秒前
充电宝应助风中的嘉熙采纳,获得10
15秒前
16秒前
17秒前
王紫绯发布了新的文献求助10
22秒前
Taiko发布了新的文献求助10
22秒前
欣喜雪晴完成签到 ,获得积分10
29秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
31秒前
31秒前
31秒前
成就丸子完成签到 ,获得积分10
40秒前
端庄的如花完成签到 ,获得积分10
49秒前
眭超阳完成签到 ,获得积分10
1分钟前
黄玉林发布了新的文献求助30
1分钟前
科研通AI2S应助ccccchen采纳,获得10
1分钟前
灰鸽舞完成签到 ,获得积分10
1分钟前
你好呀嘻嘻完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
段ddd发布了新的文献求助10
1分钟前
ccccchen发布了新的文献求助10
1分钟前
CuSO4完成签到,获得积分10
1分钟前
fgh完成签到 ,获得积分10
1分钟前
烟花应助ccccchen采纳,获得10
1分钟前
GEZIKU完成签到 ,获得积分10
1分钟前
zx发布了新的文献求助10
1分钟前
万能图书馆应助礼貌问好采纳,获得10
1分钟前
磊磊完成签到,获得积分10
1分钟前
段ddd完成签到 ,获得积分10
2分钟前
火星上含芙完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
ccccchen发布了新的文献求助10
2分钟前
依人如梦完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
李可心完成签到 ,获得积分10
2分钟前
思源应助ccccchen采纳,获得10
2分钟前
qupei完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
Востребованный временем 2500
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2000
Agaricales of New Zealand 1: Pluteaceae - Entolomataceae 1500
Early Devonian echinoderms from Victoria (Rhombifera, Blastoidea and Ophiocistioidea) 1000
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 1000
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 1000
The moderating role of collaborative capacity in the relationship between ecological niche-fitness and innovation investment: an ecosystem perspective 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3369078
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2987909
关于积分的说明 8729332
捐赠科研通 2670629
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1463004
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 677077
邀请新用户注册赠送积分活动 668248