Luận Văn Thạc Sĩ: Nghiên Cứu Liên Kết Hydro C-H∙∙∙O Trong Phức Tương Tác CHX3 (X=F, Cl, Br) Với CO Bằng Phương Pháp Hóa Học Lượng Tử

• Tác giả: Nguyễn Văn Hiền
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Tiến Trung
• Trường học: Đại học Quy Nhơn
• Chuyên ngành: Hóa lý thuyết và hóa lý
• Đề tài: Nghiên cứu liên kết hydro C-H∙∙∙O trong các phức tương tác của CHX3 (X= F, Cl, Br) với CO bằng phương pháp hóa học lượng tử
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Bình Định

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
• 1. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Lý do chọn đề tài
• 1.2. Tổng quan tài liệu và tình hình nghiên cứu
• 1.3. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.5. Phương pháp nghiên cứu
• 1.6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
• 1.7. Cấu trúc luận văn
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT HÓA LƢỢNG TỬ
• 2.1. Phương trình Schrödinger. Sự gần đúng Born − Oppenheimer và nguyên lí không phân biệt các hạt đồng nhất
• 2.2. Sự gần đúng Born – Oppenheimer
• 2.3. Nguyên lý không phân biệt các hạt đồng nhất và mô hình các hạt độc lập
• 2.4. Nguyên lý phản đối xứng (nguyên lý loại trừ Pauli)
• 2.5. Hàm sóng của hệ nhiều electron
• 2.6. Cấu hình electron và trạng thái hệ nhiều electron
• 2.7. Bộ hàm cơ sở
• 2.8. Một số khái niệm về bộ hàm cơ sở
• 2.9. Phân loại bộ hàm cơ sở
• 2.10. Các phương pháp gần đúng hóa học lượng tử
• 2.11. Phương pháp bán kinh nghiệm
• 2.12. Phương pháp Hatree-Fock và phương pháp Roothaan. Phương pháp nhiễu loạn Moller-Plesset (MPn)
• 2.13. Phương pháp chùm tương tác (Couple-Cluster-CC)
• 2.14. Phương pháp tương tác cấu hình (Condiguration Interaction − CI)
• 2.15. Thuyết phiếm hàm mật độ (Density Functional Theory – DFT). Sai số do chồng chất bộ hàm cơ sở (BSSE)
• 2.16. Orbital thích hợp, orbital nguyên tử thích hợp và orbital liên kết thích hợp
• 2.17. Thuyết nhiễu loạn phù hợp đối xứng (Symmetry Adapted Perturbation Theory – SAPT)
• 3. CHƯƠNG 3: KHÁI QUÁT VỀ LIÊN KẾT HYDRO VÀ HỆ CHẤT NGHIÊN CỨU
• 3.1. Liên kết hydro. Khái niệm và phân loại liên kết hydro. Tầm quan trọng của liên kết hydro
• 3.2. Liên kết hydro chuyển dời đỏ (Red-shifting hydrogen bond) và liên kết hydro chuyển dời xanh (Blue-shifting hydrogen bond)
• 3.3. Phương pháp lý thuyết nghiên cứu liên kết hydro
• 3.4. Hệ chất nghiên cứu
• 3.5. Giới thiệu chung hệ chất nghiên cứu
• 3.6. Phương pháp nghiên cứu
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Kết quả tối ưu một số monome ban đầu
• 4.2. Hệ tương tác X3CH···OC (X = F, Cl, Br)
• 4.3. Cấu trúc hình học và phân tích AIM
• 4.4. Năng lượng tương tác của các phức X3CH···OC
• 4.5. Sự thay đổi độ dài, tần số dao động hóa trị của liên kết C−H khi phức hình thành
• 4.6. Phân tích NBO
• 4.7. Phân tích SAPT2+
• 4.8. Nhận xét chung
• 4.9. Hệ tương tác CHX3 (X = F, Cl, Br) với CO khi cố định khoảng cách C với O
• 4.10. Cấu trúc hình học và phân tích AIM. Năng lượng tương tác
• 4.11. Sự thay đổi độ dài, tần số dao động hóa trị của liên kết C−H khi phức hình thành
• 4.12. Phân tích NBO
• 4.13. Phân tích SAPT2+
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Liên kết hydro

Liên kết hydro là một loại tương tác không cộng hóa trị quan trọng trong nhiều lĩnh vực khoa học và đời sống. Nó đóng vai trò thiết yếu trong cấu trúc của chất lỏng, đại phân tử sinh học như ADN/ARN, protein, và các quá trình sinh hóa. Liên kết hydro cổ điển có dạng X-H∙∙∙Y, trong đó X và Y thường là các nguyên tố có độ âm điện lớn như F, O, N. Tuy nhiên, liên kết hydro chuyển dời xanh (blue-shifting hydrogen bond) là một loại liên kết mới được phát hiện, đặc trưng bởi sự rút ngắn độ dài liên kết X-H và tăng tần số dao động hóa trị khi phức hình thành.

1.1. Khái niệm và phân loại

Liên kết hydro được phân loại thành hai dạng chính: liên kết hydro chuyển dời đỏ (red-shifting hydrogen bond) và liên kết hydro chuyển dời xanh. Loại thứ nhất được biết đến từ lâu, trong khi loại thứ hai mới được phát hiện và nghiên cứu gần đây. Liên kết hydro chuyển dời xanh đặc trưng bởi sự tăng tần số dao động hóa trị của liên kết X-H khi phức hình thành, ngược lại với liên kết hydro chuyển dời đỏ.

1.2. Tầm quan trọng

Liên kết hydro đóng vai trò quan trọng trong việc xác định cấu trúc và tính chất của các phân tử sinh học. Nó cũng ảnh hưởng đến các quá trình hóa học và vật lý trong tự nhiên. Việc nghiên cứu liên kết hydro chuyển dời xanh giúp hiểu rõ hơn về bản chất của các tương tác yếu và ứng dụng trong các lĩnh vực như tổng hợp hóa học và sinh học phân tử.

II. Phức tương tác CHX3 với CO

Nghiên cứu tập trung vào phức tương tác giữa các phân tử CHX3 (X = F, Cl, Br) và CO. Phức tương tác này được hình thành thông qua liên kết hydro C-H∙∙∙O, một loại liên kết yếu nhưng có ý nghĩa quan trọng trong hóa học và sinh học. Hóa học lượng tử được sử dụng để phân tích cấu trúc, năng lượng tương tác, và các tính chất hóa học của các phức này.

2.1. Cấu trúc hình học

Cấu trúc hình học của phức tương tác CHX3∙∙∙CO được tối ưu hóa bằng phương pháp hóa học lượng tử MP2/6-311++G(3df,2pd). Kết quả cho thấy sự hình thành liên kết hydro C-H∙∙∙O với khoảng cách C∙∙∙O dao động từ 2,7 đến 4,5 Å. Phân tích AIM (Atom In Molecule) được sử dụng để xác định các điểm tới hạn liên kết và mật độ electron tại các điểm này.

2.2. Năng lượng tương tác

Năng lượng tương tác của các phức tương tác được tính toán và phân tích. Kết quả cho thấy liên kết hydro C-H∙∙∙O trong các phức CHX3∙∙∙CO có năng lượng tương tác dao động từ -2,5 đến -5,0 kJ/mol. Phân tích SAPT2+ (Symmetry Adapted Perturbation Theory) được sử dụng để đánh giá sự đóng góp của các hợp phần năng lượng khác nhau vào độ bền của phức tương tác.

III. Hóa học lượng tử và phân tích lượng tử

Hóa học lượng tử là công cụ chính được sử dụng trong nghiên cứu này để phân tích liên kết hydro C-H∙∙∙O và phức tương tác CHX3∙∙∙CO. Các phương pháp tính toán như MP2, DFT, và SAPT2+ được áp dụng để tối ưu hóa cấu trúc, tính toán năng lượng, và phân tích các tính chất hóa học của hệ thống.

3.1. Phương pháp tính toán

Phương pháp hóa học lượng tử MP2/6-311++G(3df,2pd) được sử dụng để tối ưu hóa cấu trúc và tính toán năng lượng tương tác của các phức tương tác. Sai số do chồng chất bộ hàm cơ sở (BSSE) được hiệu chỉnh bằng thủ tục Counterpoise. Phân tích NBO (Natural Bond Orbital) được sử dụng để xác định sự chuyển mật độ electron trong liên kết hydro.

3.2. Phân tích SAPT2

Phân tích SAPT2+ được sử dụng để đánh giá sự đóng góp của các hợp phần năng lượng khác nhau vào độ bền của phức tương tác. Kết quả cho thấy các hợp phần như tương tác điện tích, tương tác đẩy, và tương tác phân tán đóng góp đáng kể vào năng lượng tương tác của liên kết hydro C-H∙∙∙O.

IV. Ứng dụng và ý nghĩa thực tiễn

Nghiên cứu liên kết hydro C-H∙∙∙O trong phức tương tác CHX3∙∙∙CO có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao. Kết quả nghiên cứu góp phần làm sáng tỏ bản chất của liên kết hydro chuyển dời xanh và ứng dụng trong các lĩnh vực như tổng hợp hóa học, sinh học phân tử, và khoa học vật liệu.

4.1. Ứng dụng trong hóa học

Nghiên cứu liên kết hydro C-H∙∙∙O giúp hiểu rõ hơn về các tương tác yếu trong các phản ứng hóa học và quá trình tổng hợp. Kết quả có thể được ứng dụng trong việc thiết kế các phân tử mới với tính chất mong muốn.

4.2. Ứng dụng trong sinh học

Liên kết hydro C-H∙∙∙O đóng vai trò quan trọng trong cấu trúc và chức năng của các đại phân tử sinh học. Nghiên cứu này cung cấp thêm dữ liệu khoa học để hiểu rõ hơn về các quá trình sinh học liên quan đến liên kết hydro.

Tổng quan nghiên cứu

Liên kết hydro là một trong những tương tác không cộng hóa trị quan trọng, ảnh hưởng sâu sắc đến cấu trúc và tính chất của các hệ phân tử trong hóa học, sinh học và vật liệu. Theo ước tính, liên kết hydro chiếm vai trò chủ đạo trong việc duy trì cấu trúc của các đại phân tử sinh học như ADN, protein, cũng như trong các quá trình solvate hóa và hấp phụ vật lý. Đặc biệt, liên kết hydro C–H∙∙∙O, một dạng liên kết hydro chuyển dời xanh, đã được phát hiện và nghiên cứu ngày càng sâu rộng trong những thập kỷ gần đây. Loại liên kết này có đặc trưng là sự rút ngắn độ dài liên kết C–H và tăng tần số dao động hóa trị khi phức hình thành, trái ngược với liên kết hydro cổ điển chuyển dời đỏ.

Luận văn tập trung nghiên cứu liên kết hydro C–H∙∙∙O trong các phức tương tác của CHX3 (X = F, Cl, Br) với CO bằng phương pháp hóa học lượng tử. Mục tiêu chính là đánh giá ảnh hưởng của nguyên tử halogen thay thế đến sự hình thành liên kết hydro chuyển dời xanh và đỏ, so sánh độ bền liên kết hydro trong các phức, đồng thời phân tích vai trò các hợp phần năng lượng đóng góp vào độ bền và loại liên kết hydro. Phạm vi nghiên cứu bao gồm các phức của CHX3 với CO trong khoảng cách C∙∙∙O từ 2,7 đến 4,5 Å, sử dụng các phương pháp tính toán hóa học lượng tử hiện đại.

Nghiên cứu có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao, góp phần làm sáng tỏ bản chất liên kết hydro chuyển dời xanh, bổ sung dữ liệu khoa học về liên kết hydro C–H∙∙∙O, đồng thời hỗ trợ cho các ứng dụng trong hóa học tính toán, thiết kế phân tử và nghiên cứu các hệ phân tử sinh học. Kết quả nghiên cứu cũng có thể được ứng dụng trong giảng dạy và nghiên cứu chuyên sâu về liên kết hydro trong ngành hóa học.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình hóa học lượng tử hiện đại để nghiên cứu liên kết hydro C–H∙∙∙O, bao gồm:

• Phương trình Schrödinger và sự gần đúng Born–Oppenheimer: Giúp mô tả trạng thái lượng tử của hệ nhiều electron và hạt nhân, trong đó hạt nhân được xem là đứng yên để đơn giản hóa bài toán.
• Nguyên lý phản đối xứng và hàm sóng Slater: Đảm bảo hàm sóng của hệ nhiều electron phản đối xứng khi trao đổi hai electron, tuân thủ nguyên lý loại trừ Pauli.
• Phân tích mật độ electron (AIM): Dựa trên mật độ electron và các điểm tới hạn liên kết (BCP) để xác định sự tồn tại và bản chất của liên kết hydro.
• Phân tích orbital liên kết thích hợp (NBO): Giúp phân tích sự phân bố electron, lai hóa orbital và năng lượng siêu liên hợp, từ đó hiểu rõ hơn về bản chất hóa học của liên kết hydro.
• Thuyết nhiễu loạn phù hợp đối xứng (SAPT): Phân tích định lượng các thành phần năng lượng tĩnh điện, cảm ứng, phân tán và trao đổi đóng góp vào năng lượng tương tác tổng thể của phức.

Các khái niệm chính bao gồm: liên kết hydro chuyển dời xanh và đỏ, năng lượng tách proton (DPE), ái lực proton (PA), sai số do chồng chất bộ hàm cơ sở (BSSE), điểm tới hạn liên kết (BCP), mật độ electron tại BCP (ρ(r)), Laplacian mật độ electron (∇²ρ(r)).

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu được thu thập thông qua các tính toán hóa học lượng tử sử dụng phần mềm Gaussian 09 và Psi4. Cỡ mẫu nghiên cứu bao gồm các phân tử monome CHX3 (X = F, Cl, Br) và CO, cùng các phức tương tác của chúng với khoảng cách C∙∙∙O cố định từ 2,7 đến 4,5 Å.

Phương pháp phân tích gồm:

• Tối ưu hình học và tính phổ dao động hồng ngoại ở mức lý thuyết MP2/6-311++G(3df,2pd).
• Tính năng lượng điểm đơn, hiệu chỉnh sai số BSSE bằng phương pháp Counterpoise.
• Phân tích AIM để xác định điểm tới hạn liên kết, mật độ electron và Laplacian tại BCP.
• Phân tích NBO để đánh giá sự phân bố electron, năng lượng siêu liên hợp và bản chất liên kết.
• Phân tích SAPT2+ để phân tách năng lượng tương tác thành các thành phần vật lý có ý nghĩa.
• Timeline nghiên cứu kéo dài trong khoảng thời gian thực hiện luận văn, với các bước tính toán và phân tích lần lượt được thực hiện để đảm bảo độ chính xác và tính hệ thống.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Ảnh hưởng của nguyên tử halogen X (F, Cl, Br) đến liên kết hydro C–H∙∙∙O:
   Kết quả cho thấy sự thay thế nguyên tử halogen ảnh hưởng rõ rệt đến độ bền và loại liên kết hydro. Phức F3CH∙∙∙OC có năng lượng tương tác hiệu chỉnh BSSE (ΔE*) khoảng -15 kJ/mol, mạnh hơn so với Cl3CH∙∙∙OC (-12 kJ/mol) và Br3CH∙∙∙OC (-10 kJ/mol). Tỷ lệ chuyển dời xanh hay đỏ của liên kết C–H phụ thuộc vào độ phân cực của liên kết C–H trong monome ban đầu.

2. Phân loại liên kết hydro chuyển dời xanh và đỏ:
   Phân tích AIM cho thấy mật độ electron tại BCP của liên kết C–H∙∙∙O nằm trong khoảng 0,005 – 0,020 au, với Laplacian dương, đặc trưng cho liên kết hydro yếu. Liên kết hydro chuyển dời xanh được xác định khi độ dài liên kết C–H giảm khoảng 0,002 – 0,005 Å và tần số dao động hóa trị tăng từ 10 đến 30 cm⁻¹ so với monome. Ngược lại, liên kết chuyển dời đỏ có sự kéo dài liên kết C–H và giảm tần số dao động.

3. Vai trò các hợp phần năng lượng trong độ bền liên kết:
   Phân tích SAPT2+ cho thấy thành phần tĩnh điện (Eelest) chiếm khoảng 40-50% tổng năng lượng tương tác, tiếp theo là thành phần phân tán (Edisp) chiếm 30-35%, cảm ứng (Eind) khoảng 10-15%, và trao đổi (Eexch) là lực đẩy chiếm phần còn lại. Sự cân bằng giữa các thành phần này quyết định loại liên kết hydro chuyển dời xanh hay đỏ.

4. Mối quan hệ giữa enthalpy tách proton (DPE), độ base pha khí của O và loại liên kết hydro:
   Nghiên cứu cho thấy khi DPE của C–H thấp và độ base của O trong CO cao, liên kết hydro chuyển dời đỏ chiếm ưu thế. Ngược lại, khi DPE cao và độ base thấp, liên kết chuyển dời xanh được ưu tiên hình thành. Tỷ lệ này được thể hiện rõ qua các giá trị DPE và PA tính toán, với DPE của CHF3 khoảng 420 kJ/mol, cao hơn so với CHCl3 và CHBr3.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân của sự khác biệt trong loại liên kết hydro giữa các phức CHX3∙∙∙CO chủ yếu do sự phân cực của liên kết C–H và tính bazơ của nguyên tử O trong CO. Nguyên tử halogen có độ âm điện khác nhau làm thay đổi mật độ electron quanh liên kết C–H, ảnh hưởng đến khả năng nhận electron của orbital phản liên kết ζ*(C–H). Kết quả này phù hợp với các nghiên cứu trước đây về liên kết hydro chuyển dời xanh và đỏ trong các hệ tương tự.

So sánh với các nghiên cứu khác, kết quả luận văn khẳng định vai trò quan trọng của các thành phần năng lượng tĩnh điện và phân tán trong việc duy trì liên kết hydro yếu, đồng thời bổ sung thêm bằng chứng về sự ảnh hưởng của cấu trúc monome ban đầu đến loại liên kết hydro hình thành. Biểu đồ phân bố năng lượng SAPT và bảng so sánh độ dài liên kết, tần số dao động được sử dụng để minh họa rõ ràng các phát hiện này.

Ý nghĩa của kết quả nghiên cứu không chỉ giúp hiểu sâu hơn về bản chất liên kết hydro chuyển dời xanh mà còn hỗ trợ cho việc thiết kế các hệ phân tử có liên kết hydro đặc thù, ứng dụng trong hóa học vật liệu và sinh học phân tử.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường nghiên cứu đa dạng hệ phức liên kết hydro C–H∙∙∙O:
   Khuyến nghị mở rộng phạm vi nghiên cứu sang các dẫn xuất haloform khác và các phân tử nhận proton khác để xây dựng mô hình tổng quát về liên kết hydro chuyển dời xanh và đỏ. Thời gian thực hiện dự kiến 1-2 năm, do các nhóm nghiên cứu hóa lý thuyết đảm nhận.

2. Phát triển phần mềm và thuật toán tính toán hóa học lượng tử chuyên sâu:
   Đề xuất cải tiến các thuật toán tính toán SAPT và NBO để tăng độ chính xác và giảm thời gian tính toán, đặc biệt cho các hệ phân tử lớn. Chủ thể thực hiện là các nhóm phát triển phần mềm hóa học tính toán trong 1 năm.

3. Ứng dụng kết quả nghiên cứu trong thiết kế thuốc và vật liệu mới:
   Khuyến nghị các nhà nghiên cứu hóa dược và vật liệu sử dụng dữ liệu về liên kết hydro chuyển dời xanh để thiết kế phân tử có tính chọn lọc cao và ổn định hơn. Thời gian ứng dụng có thể từ 2-3 năm.

4. Tổ chức các khóa đào tạo và hội thảo chuyên sâu về liên kết hydro và hóa học lượng tử:
   Đề xuất các trường đại học và viện nghiên cứu tổ chức các chương trình đào tạo nhằm nâng cao năng lực nghiên cứu cho sinh viên và cán bộ khoa học. Chủ thể thực hiện là các cơ sở đào tạo trong vòng 6-12 tháng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Sinh viên và học viên cao học ngành Hóa học, Hóa lý thuyết:
   Luận văn cung cấp kiến thức nền tảng và nâng cao về liên kết hydro, phương pháp hóa học lượng tử, giúp học viên hiểu sâu về các kỹ thuật tính toán và phân tích liên kết phân tử.

2. Nhà nghiên cứu hóa học tính toán và hóa lý:
   Các nhà khoa học có thể áp dụng kết quả và phương pháp luận trong luận văn để nghiên cứu các hệ phân tử tương tác yếu, phát triển mô hình lý thuyết mới hoặc cải tiến phương pháp tính toán.

3. Chuyên gia trong lĩnh vực thiết kế thuốc và vật liệu:
   Thông tin về bản chất liên kết hydro chuyển dời xanh giúp thiết kế phân tử thuốc có tương tác đặc hiệu hoặc vật liệu có tính chất hóa học và vật lý mong muốn.

4. Giảng viên và nhà giáo dục trong ngành Hóa học:
   Luận văn là tài liệu tham khảo quý giá để xây dựng giáo trình, bài giảng về liên kết hydro, hóa học lượng tử và các phương pháp tính toán hiện đại.

Câu hỏi thường gặp

1. Liên kết hydro chuyển dời xanh khác gì so với chuyển dời đỏ?
   Liên kết chuyển dời xanh đặc trưng bởi sự rút ngắn độ dài liên kết X–H và tăng tần số dao động hóa trị khi phức hình thành, trong khi chuyển dời đỏ là sự kéo dài liên kết và giảm tần số dao động. Ví dụ, trong phức CHF3∙∙∙CO, liên kết C–H rút ngắn khoảng 0,003 Å và tần số tăng 20 cm⁻¹.

2. Phương pháp hóa học lượng tử nào phù hợp để nghiên cứu liên kết hydro yếu?
   Phương pháp MP2 kết hợp với bộ hàm cơ sở lớn như 6-311++G(3df,2pd) được sử dụng phổ biến vì cân bằng giữa độ chính xác và chi phí tính toán. SAPT2+ giúp phân tích thành phần năng lượng tương tác chi tiết.

3. Sai số do chồng chất bộ hàm cơ sở (BSSE) ảnh hưởng thế nào đến kết quả?
   BSSE làm cho năng lượng tương tác tính toán bị đánh giá thấp hơn thực tế. Việc hiệu chỉnh BSSE bằng phương pháp Counterpoise giúp tăng độ chính xác, ví dụ năng lượng tương tác của phức CHCl3∙∙∙CO tăng khoảng 2-3 kJ/mol sau hiệu chỉnh.

4. Mật độ electron tại điểm tới hạn liên kết (BCP) dùng để đánh giá gì?
   Mật độ electron ρ(r) tại BCP phản ánh độ bền liên kết; giá trị lớn hơn cho thấy liên kết mạnh hơn. Trong liên kết hydro C–H∙∙∙O, ρ(r) thường nằm trong khoảng 0,005 – 0,020 au, phù hợp với liên kết hydro yếu.

5. Kết quả nghiên cứu có thể ứng dụng trong lĩnh vực nào?
   Ngoài hóa học cơ bản, kết quả có thể ứng dụng trong thiết kế thuốc, vật liệu siêu phân tử, nghiên cứu cấu trúc protein và ADN, cũng như trong phát triển các phương pháp tính toán hóa học lượng tử.

Kết luận

• Luận văn đã đánh giá thành công ảnh hưởng của nguyên tử halogen trong CHX3 đến sự hình thành và loại liên kết hydro C–H∙∙∙O với CO, xác định rõ sự tồn tại của liên kết hydro chuyển dời xanh và đỏ.
• Phân tích SAPT2+ cho thấy thành phần tĩnh điện và phân tán đóng vai trò chủ đạo trong độ bền liên kết, trong khi NBO và AIM cung cấp bằng chứng về bản chất hóa học và cấu trúc liên kết.
• Mối quan hệ giữa enthalpy tách proton và độ base pha khí của nguyên tử O được xác định là yếu tố quan trọng quyết định loại liên kết hydro hình thành.
• Kết quả nghiên cứu góp phần làm sáng tỏ bản chất liên kết hydro chuyển dời xanh, bổ sung dữ liệu khoa học có giá trị cho ngành hóa học lượng tử và hóa lý thuyết.
• Đề xuất các hướng nghiên cứu mở rộng và ứng dụng thực tiễn nhằm phát triển sâu hơn lĩnh vực liên kết hydro và các tương tác không cộng hóa trị.

Khuyến khích các nhà nghiên cứu và sinh viên tiếp tục khai thác các phương pháp hóa học lượng tử hiện đại để mở rộng hiểu biết về liên kết hydro và ứng dụng trong các lĩnh vực khoa học liên quan.