Modele pokazane poni\u017cej s\u0105 rozwini\u0119ciem idei condallen\u00f3w i cytisen\u00f3w4 na struktury regularne przestrzennie. Innymi s\u0142owy do ka\u017cdego ramienia condallenu dobudowane s\u0105 pier\u015bcienie tr\u00f3jcz\u0142onowe. W wypadku cytisen\u00f3w4 s\u0105 to oczywi\u015bcie pier\u015bcienie czterocz\u0142onowe. Podstawowy model tak pomy\u015blanej cz\u0105steczki, wywodz\u0105cej si\u0119 z condallenu, jest przedstawiony poni\u017cej (Orca4.2.1\/ B3LYP\/ Def2-SVP\/ hess-plus):<\/p>\n\n\n\n
Skrzyd\u0142owe pier\u015bcienie tr\u00f3jw\u0119glowe le\u017c\u0105 w p\u0142aszczyznach prostopad\u0142ych do pier\u015bcienia centralnego. Ta sytuacja geometryczna umo\u017cliwi\u0142a konstrukcj\u0119 szeregu bardziej rozbudowanych modeli.<\/p>\n\n\n\n
Pierwszym z tych modeli jest cz\u0105steczka wielocykliczna, sk\u0142adaj\u0105ca si\u0119 z sze\u015bciu pier\u015bcieni tr\u00f3jcz\u0142onowych. Pier\u015bcienie te posiadaj\u0105 grupy metylenowe, kt\u00f3re w kolejnym etapie konstrukcyjnym zosta\u0142y wykorzystane do dalszej rozbudowy (na ni\u017cej zamieszczonej r\u0119czne animacji program 3Dmol zaniedba\u0142 wszystkie allenowe wi\u0105zania podw\u00f3jne, parametry oblicze\u0144 jak wy\u017cej):<\/p>\n\n\n\n
Drugi model sta\u0142 si\u0119 podstaw\u0105 do rozpoznania kierunku konstrukcji szeregu cz\u0105steczek bardziej rozbudowanych. Konformacja pier\u015bcienia centralnego przypomina krzes\u0142o charakterystyczne dla cykloheksanu {Orca4.2.1\/ HF\/ 6-31G(d)\/ hess-plus}<\/p>\n\n\n\n
Trzeci model wskaza\u0142 mi inne kierunki mo\u017cliwej rozbudowy (Orca4.2.1\/ B3LYP\/ def2-SVP\/ hess-plus):<\/p>\n\n\n\n
Bardzo szybko okaza\u0142o si\u0119, \u017ce pokazane wy\u017cej konstrukcje daj\u0105 mo\u017cliwo\u015b\u0107 rozbudowy do ciekawych przestrzennie cz\u0105steczek. Przyk\u0142adem mo\u017ce by\u0107 pokazany poni\u017cej model C156<\/sub>H48<\/sub>. W tej cz\u0105steczce centralne fragmenty s\u0105 po\u0142\u0105czone \u0142a\u0144cuchami butatrienowymi (Orca4.2.1\/ PM3\/ hess-plus):<\/p>\n\n\n\n Cz\u0105steczka poni\u017cej r\u00f3wnie\u017c posiada mostki butatrienowe (parametry optymalizacji jak wy\u017cej):<\/p>\n\n\n\n Chcia\u0142bym tu zwr\u00f3ci\u0107 uwag\u0119 na pewien aspekt techniczny oblicze\u0144. Zazwyczaj do optymalizacji u\u017cywam nadmiarowych wsp\u00f3\u0142rz\u0119dnych wewn\u0119trznych (komenda OPT). W powy\u017cszych dw\u00f3ch przyk\u0142adach opcja OPT programu Orca nie prowadzi\u0142a do zako\u0144czenia procesu optymalizacji w sensownej liczbie cykli. Przerwa\u0142em wi\u0119c procedur\u0119. Obecno\u015b\u0107 wielu do\u015b\u0107 elastycznych „dendrymer\u00f3w” powodowa\u0142a, \u017ce procedura L-BFGS nie potrafi\u0142a zminimalizowa\u0107 gradient\u00f3w tych w tych cz\u0105steczkach poni\u017cej za\u0142o\u017conej dok\u0142adno\u015bci. Rozwi\u0105zaniem okaza\u0142o si\u0119 u\u017cycie w optymalizacji wsp\u00f3\u0142rz\u0119dnych kartezja\u0144skich (COPT). Geometrie wst\u0119pnie zoptymalizowane za pomoc\u0105 procedury OPT u\u017cywa\u0142em jako pocz\u0105tkowe geometrie dla procedury COPT. Procedura ta bardzo szybko radzi\u0142a sobie z minimalizacj\u0105 gradient\u00f3w i program przechodzi\u0142 g\u0142adko do obliczania cz\u0119sto\u015bci. <\/p>\n\n\n\n Poni\u017cej pokazana cz\u0105steczka jest wynikiem stopniowej rozbudowy struktur podstawowych. Kolejne etapy budowy polega\u0142y na do\u0142\u0105czaniu modelu podstawowego poprzez mostki =C= do drugiej cz\u0105steczki pokazanej na tej stronie. Wz\u00f3r sumaryczny tak skonstruowanej moleku\u0142y yo C261<\/sub>H36<\/sub>. Na poziomie PM3 obliczanie cz\u0119sto\u015bci zaj\u0119\u0142o ponad 23 godziny (Orca4.2.1\/ PM3\/ hess-plus):<\/p>\n\n\n\n Po konstrukcji tych struktur zada\u0142em sobie do\u015b\u0107 naturalne pytanie, jak b\u0119d\u0105 wygl\u0105da\u0107 ich analogi allenowe ale oparte na cyklach czterow\u0119glowych. Tak powsta\u0142y tetracony.<\/p>\n\n\n\n