Специфика прогнозирования энтальпии образования ароматических органических соединений

Среднее абсолютное отклонение расчетных значений от экспериментальных величин для всех рассмотренных фенолов составило 1,9 кДж/моль для метода Татевского и 6,9 кДж/моль для метода Бенсона при средней экспериментальной погрешности 1,8 кДж/моль. Таким образом, метод Татевского по связям показал достаточно высокую работоспособность при относительно небольшом наборе параметров.

В отличие от фенолов прогнозирование алкиланилинов не потребовало аналогичной детализации поправок на орто-взаимодействие заместителей, что объясняется различием в строении функциональных групп и их ориентации в молекуле. Для алкиланилинов оказывается достаточным дополнить рассматриваемую аддитивную схему одним парциальным вкладом типа ”Cb-NH2” и значением одного орто-эффекта типа “NH2-C4” для соседних амино-группы и алкильного заместителя с a-четвертичным атомом углерода. При этом важно отметить, что полученное значение указанного орто-эффекта практически совпадает с величиной эффекта типа “OH(цис-)-C4” и сохраняет свою величину при прогнозировании 2,4,6-дитретбутиланилина. Для алкиланилинов с меньшими по сравнению с третбутильным эффективными размерами алкильного заместителя значения орто-эффектов типа “NH2-Ci” находятся в пределах погрешности эксперимента и потому не включены в набор параметров, приведенных в табл. 1.11. Среднее абсолютное отклонение расчетных значений алкиланилинов с использованием этих параметров составило 1,3 кДж/моль при средней погрешности эксперимента 1,7 кДж/моль. Метод Бенсона в редакции [5] дает среднее отклонение 3,8 кДж/моль.

Галогенбензолы

Энтальпии образования всех фторбензолов от моно- до гекса-замещенного требуют дополнения аддитивной схемы Татевского всего двумя параметрами: “Cb-F” и орто-эффектом типа “F-F”. При этом среднее абсолютное отклонение составляет 1,5 кДж/моль, метод Бенсона дает 13,6 кДж/моль.

Группа алкилфторбензолов, для которых известны , содержит всего три соединения, причем для 2-фтортолуола приведенные в [27] сведения представляются нам ошибочными. Таким образом, для выработки подходов к прогнозированию соединений этого класса нужна дополнительная информация.

Для описания энтальпий образования от моно- до гексахлорбензола потребовалось введение в аддитивную схему, аналогично фторбензолам, всего двух параметров (табл. 1.11). При этом среднее абсолютное отклонение составляет 2,0 кДж/моль при средней погрешности эксперимента 2,7 кДж/моль, метод Бенсона дает 2,9 кДж/моль.

Экспериментальные данные по алкилхлорбензолам требуют существенного дополнения, для того чтобы можно было рекомендовать подход к прогнозированию их , особенно для орто-замещенных структур.

Группа фтор-хлор-бензолов с различным сочетанием заместителей, вплоть до полного насыщения ароматического ядра атомами галогена, потребовала дополнения набора параметров аддитивной схемы одним значением орто-эффекта типа “Cl-F”. Результаты прогнозирования всех веществ вполне удовлетворительны.

Экспериментальные данные для иодбензолов имеют значительную погрешность и ограничены шестью структурами с несложным строением молекул. На основе этих данных определен парциальный вклад типа “Cb-I” и выполнена оценка орто-эффекта типа “I-I”. Значения полученных величин приведены в табл. 1.11. Очевидно, что для выработки более аргументированного подхода к прогнозированию соединений этого класса требуется пополнение базы экспериментальными данными.