بررسی خصلت آروماتیکی برخی نانوساختارهای کربنی پلی سیکلی کاسه ای شکل

در دودهه ی اخیر، شاخص جابجایی شیمیایی مستقل هسته ای (NICS) در بسیاری از مقالات برای سنجش میزان آروماتیسیته ترکیبات آلی و معدنی استفاده شده است. در این پژوهش خصلت آروماتیکی، غیر آروماتیکی و ضد آروماتیکی در حلقه های مختلف نانوساختار های کاسه ایشکل کورونن[1] (C24H12)، کورانولن[2] (C20H10)، سومانن[3] (C21H12) و سیرکیومتریندن[4] (C36H12) که زیرساخت های فولرن (C60) می باشند، با استفاده از این شاخص بررسی شده است. ابتدا ساختارها در سطح نظری B3LYP/6-311+G(d،p) بهینه شدند و محاسبات فرکانسی در همین سطح برای اطمینان از رسیدن به ساختارهای صحیح مربوطه، انجام شد. محاسبات NMR در همین سطح برای تعیین تنسورهای پوشیدگی مغناطیسی به منظور محاسبه ی شاخص آروماتیسیته NICS و NICSzz در سطح مولکول و یک آنگستروم بالا و پایین و برای حلقه های مختلف هر مولکول انجام شد و از آن ها برای بحث در خصوص آروماتیک، غیرآروماتیک یا ضدآروماتیک بودن موضعی و نیز خصلت آروماتیکی کلی چهار مولکول فوق استفاده شد. نتایج نشان داد به طور کلی مقادیر NICS یا NICSzz مربوط به سطح مقعر نسبت به سطح محدب هر مولکول، منفی تر می باشد. میانگین NICSzz برای مولکول های کورونن، کورانولن، سومانن و سیرکیومتریندن به ترتیب مقادیر 57/21-، 46/7-، 13/16- و 52/0- به دست آمد که نشان می دهد کورونن و سومانن کاملا آروماتیک، کورانولن تاحدودی آروماتیک و سیرکیومتریندن غیر آروماتیک می باشد.