Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu liên kết hydrogen csp2h∙∙∙z trong các dimer hóa học

Luận văn thạc sĩ hóa học phân tích hóa học nghiên cứu liên kết hydrogen csp2h∙∙∙z trong các dimer rchz∙∙∙rchz r h f cl br ch3 nh2 z o, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề xuất

• Tác giả: Bùi Nhật Tùng
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Tiến Trung
• Trường học: Trường Đại học Quy Nhơn
• Chuyên ngành: Hóa lý thuyết và hóa lý
• Đề tài: Nghiên cứu liên kết hydrogen Csp2-H∙∙∙Z trong các dimer RCHZ∙∙∙RCHZ (R= H, F, Cl, Br, CH3, NH2; Z=O, S, Se, Te) bằng phương pháp hóa học lượng tử
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ hóa học
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Bình Định

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH VẼ
• MỞ ĐẦU
• Lý do chọn đề tài
• Tổng quan tài liệu và tình hình nghiên cứu đề tài
• Mục đích nghiên cứu
• Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• Phương pháp nghiên cứu
• Nghiên cứu cơ sở lý thuyết
• Phương pháp tính
• Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
• Cấu trúc luận văn
• 1. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT HÓA HỌC LƯỢNG TỬ
• 1.1. Phương trình Schrödinger
• 1.2. Sự gần đúng Born–Oppenheimer. Nguyên lí không phân biệt các hạt đồng nhất
• 1.2.1. Sự gần đúng Born–Oppenheimer
• 1.2.2. Nguyên lí không phân biệt các hạt đồng nhất
• 1.2.3. Nguyên lí phản đối xứng hay nguyên lý loại trừ Pauli
• 1.2.4. Hàm sóng của hệ nhiều electron
• 1.2.5. Cấu hình electron và trạng thái hệ nhiều electron
• 1.3. Bộ hàm cơ sở
• 1.3.1. Orbital kiểu Slater và Gaussian
• 1.3.2. Một số khái niệm về bộ hàm cơ sở
• 1.3.3. Phân loại bộ hàm cơ sở
• 1.4. Các phương pháp gần đúng hoá học lượng tử
• 1.4.1. Phương pháp bán kinh nghiệm
• 1.4.2. Phương pháp Hartree–Fock và phương trình Roothaan
• 1.4.3. Phương pháp nhiễu loạn Møller-Plesset (MPn)
• 1.4.4. Phương pháp chùm tương tác (Coupled-Cluster-CC)
• 1.4.5. Thuyết phiếm hàm mật độ (Density Functional Theory-DFT)
• 1.5. Orbital phân tử khu trú (LMO), orbital thích hợp (NO), orbital nguyên tử thích hợp (NAO) và orbital liên kết thích hợp (NBO)
• 1.5.1. Orbital phân tử khu trú (LMO)
• 1.5.2. Orbital thích hợp (NO), orbital nguyên tử thích hợp (NAO) và orbital liên kết thích hợp (NBO)
• 1.6. Sai số do chồng chất bộ cơ sở (BSSE)
• 2. CHƯƠNG 2: KHÁI QUÁT VỀ LIÊN KẾT HYDROGEN VÀ HỆ CHẤT NGHIÊN CỨU
• 2.1. Liên kết hydrogen
• 2.1.1. Khái niệm và phân loại liên kết hydrogen
• 2.1.2. Tầm quan trọng của liên kết hydrogen
• 2.1.3. Liên kết hydrogen chuyển dời đỏ (Red–Shifting Hydrogen Bond) và liên kết hydrogen chuyển dời xanh (Blue–Shifting Hydrogen Bond)
• 2.2. Phương pháp thực nghiệm và lý thuyết nghiên cứu liên kết hydrogen
• 2.2.1. Phương pháp thực nghiệm
• 2.2.2. Phương pháp lý thuyết
• 2.3. Hệ chất nghiên cứu
• 2.3.1. Giới thiệu chung hệ chất nghiên cứu
• 2.3.2. Phương pháp nghiên cứu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Cấu trúc hình học của các monomer RCHZ (R = H, F, Cl, Br, CH3, NH2; Z = O, S, Se, Te)
• 3.2. Tương tác giữa RCHZ với RCHZ (R = H, F, Cl, Br, CH3, NH2; Z = O, S, Se, Te)
• 3.2.1. Cấu trúc hình học và phân tích AIM
• 3.2.2. Năng lượng tương tác
• 3.3. Sự thay đổi độ dài liên kết và tần số dao động hóa trị của các liên kết hydrogen Csp2–H∙∙∙Z
• DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu liên kết hydrogen trong dimer hóa học

Liên kết hydrogen là một trong những loại liên kết quan trọng trong hóa học, đặc biệt trong dimer hóa học. Nghiên cứu này tập trung vào việc phân tích liên kết hydrogen Csp2-H∙∙∙Z trong các dimer RCHZ∙∙∙RCHZ, nơi R là các nguyên tử như H, F, Cl, Br, CH3, NH2 và Z là O, S, Se, Te. Việc hiểu rõ về liên kết hydrogen không chỉ giúp giải thích các hiện tượng hóa học mà còn có ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

1.1. Khái niệm và tầm quan trọng của liên kết hydrogen

Liên kết hydrogen là một loại liên kết không cộng hóa trị, có vai trò quan trọng trong việc ổn định cấu trúc của các phân tử. Chúng ảnh hưởng đến tính chất vật lý và hóa học của các hợp chất, đặc biệt trong sinh học.

1.2. Các loại liên kết hydrogen trong dimer hóa học

Có hai loại liên kết hydrogen chính: liên kết hydrogen chuyển dời đỏ và liên kết hydrogen chuyển dời xanh. Mỗi loại có đặc điểm và ứng dụng riêng trong hóa học và sinh học.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu liên kết hydrogen

Mặc dù đã có nhiều nghiên cứu về liên kết hydrogen, nhưng vẫn còn nhiều thách thức trong việc hiểu rõ bản chất và cơ chế hình thành của chúng, đặc biệt là liên kết Csp2-H∙∙∙Z. Các yếu tố như độ bền và loại liên kết vẫn chưa được nghiên cứu một cách đầy đủ.

2.1. Những khó khăn trong việc xác định độ bền của liên kết

Độ bền của liên kết hydrogen phụ thuộc vào nhiều yếu tố như cấu trúc phân tử và môi trường xung quanh. Việc xác định chính xác độ bền là một thách thức lớn trong nghiên cứu.

2.2. Thiếu hụt dữ liệu về liên kết hydrogen Csp2 H

Nghiên cứu về liên kết hydrogen Csp2-H còn hạn chế, đặc biệt là trong các dimer chứa các nguyên tố chalcogen như Se và Te. Điều này tạo ra khoảng trống trong kiến thức hiện tại.

III. Phương pháp nghiên cứu liên kết hydrogen bằng hóa học lượng tử

Phương pháp hóa học lượng tử là công cụ mạnh mẽ để nghiên cứu liên kết hydrogen. Nghiên cứu này sử dụng các phương pháp tính toán như MP2 và CCSD(T) để tối ưu cấu trúc và phân tích độ bền của các dimer.

3.1. Các phương pháp tính toán trong nghiên cứu

Sử dụng các phương pháp như MP2 và CCSD(T) giúp tối ưu hóa cấu trúc hình học và tính toán năng lượng tương tác của các dimer, từ đó đánh giá độ bền của liên kết hydrogen.

3.2. Phân tích AIM trong nghiên cứu liên kết

Phân tích AIM (Atom In Molecule) cung cấp thông tin chi tiết về cấu trúc và tương tác của các liên kết hydrogen, giúp hiểu rõ hơn về bản chất của chúng.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy liên kết hydrogen Csp2-H∙∙∙Z có độ bền cao và có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như hóa học vật liệu và sinh học. Các dimer RCHZ∙∙∙RCHZ cho thấy sự tương tác mạnh mẽ giữa các nguyên tử.

4.1. Đánh giá độ bền của các dimer

Độ bền của các dimer RCHZ∙∙∙RCHZ được đánh giá thông qua năng lượng tương tác và cấu trúc hình học. Kết quả cho thấy sự khác biệt rõ rệt giữa các dimer khác nhau.

4.2. Ứng dụng trong hóa học và sinh học

Nghiên cứu này mở ra hướng đi mới cho việc phát triển các vật liệu mới và nghiên cứu các tương tác sinh học, đặc biệt là trong lĩnh vực dược phẩm.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu về liên kết hydrogen Csp2-H∙∙∙Z trong các dimer RCHZ∙∙∙RCHZ đã cung cấp nhiều thông tin quý giá. Tương lai, cần tiếp tục mở rộng nghiên cứu để hiểu rõ hơn về các loại liên kết hydrogen mới và ứng dụng của chúng.

5.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu đã xác định được độ bền và loại liên kết hydrogen Csp2-H∙∙∙Z, từ đó cung cấp cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo.

5.2. Hướng nghiên cứu trong tương lai

Cần có nhiều nghiên cứu hơn về các nguyên tố chalcogen và các loại liên kết hydrogen mới để mở rộng kiến thức trong lĩnh vực hóa học lượng tử.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Nghiên cứu liên kết hydrogen phi cổ điển là một trong những chủ đề tiên phong của hóa học lượng tử hiện đại, mở ra bước đột phá trong việc hiểu rõ bản chất tương tác liên phân tử. Luận văn thạc sĩ chuyên ngành Hóa lý thuyết và Hóa lý (mã số: 8440119) của tác giả Bùi Nhật Tùng, thực hiện tại Trường Đại học Quy Nhơn năm 2022 dưới sự hướng dẫn của PGS. Nguyễn Tiến Trung, tập trung giải quyết toàn diện cấu trúc và bản chất của 24 hệ dimer tạo thành từ các monomer RCHZ (với 6 nhóm thế R gồm H, F, Cl, Br, CH3, NH2 và 4 nguyên tố nhóm chalcogen Z gồm O, S, Se, Te).

Vấn đề cốt lõi mà công trình hướng đến là làm sáng tỏ bản chất của liên kết hydrogen Csp2–H∙∙∙Z, đặc biệt là cơ chế dịch chuyển tần số dao động chuyển dời xanh (Blue-Shifting Hydrogen Bond) vốn có đặc tính ngược lại hoàn toàn với liên kết hydrogen cổ điển. Mục tiêu cụ thể là tối ưu hóa hình học, khảo sát enthalpy tách proton (DPE) dao động từ 1505,0 đến 1684,9 kJ/mol, xác định ái lực proton (PA) từ 642,2 đến 909,5 kJ/mol, đồng thời định lượng năng lượng tương tác có hiệu chỉnh đầy đủ sai số chồng chất bộ cơ sở (BSSE) và năng lượng điểm không (ZPE). Công trình có ý nghĩa khoa học sâu sắc khi lần đầu tiên cung cấp bức tranh hoàn chỉnh về sự biến thiên độ bền tương tác khi thay thế đồng thời từ nguyên tố nhẹ (Oxy) đến các nguyên tố nặng (Lưu huỳnh, Selen, Tellur), tạo tiền đề dữ liệu chuẩn xác cho sinh học cấu trúc và thiết kế phân tử mới.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn vận dụng đồng bộ hệ thống các lý thuyết hóa học lượng tử từ cơ bản đến nâng cao nhằm mô tả bản chất tương tác điện tử:

• Thuyết nhiễu loạn Møller-Plesset bậc hai (MP2) và Thuyết chùm tương tác kích thích đơn, đôi và ba bán phần CCSD(T): Đây là các phương pháp hóa học lượng tử sau Hartree-Fock (post-HF) có khả năng xử lý từ 80% đến hơn 90% năng lượng tương quan electron, yếu tố then chốt quyết định độ chính xác khi tính toán tương tác phân tán và liên kết yếu.
• Thuyết phiếm hàm mật độ (DFT) kết hợp lý thuyết trường tự hợp (SCF): Cung cấp nền tảng tính toán trường thế hiệu dụng và tương quan trao đổi của hệ nhiều hạt electron.
• Thuyết lượng tử nguyên tử trong phân tử (QTAIM/AIM) của Richard Bader: Phân tích topo mật độ electron qua các khái niệm then chốt như điểm tới hạn liên kết (BCP), điểm tới hạn vòng (RCP), mật độ electron ρ(r) và toán tử Laplacian ∇²ρ(r).
• Thuyết orbital liên kết tự nhiên (NBO): Xác định điện tích tự nhiên, cấu hình lai hóa và năng lượng chuyển dịch điện tích giữa các orbital phân tử khu trú (LMO).

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu khảo sát cỡ mẫu chuẩn hóa gồm 24 cấu trúc dimer đối xứng và phi đối xứng cùng 24 monomer tương ứng. Phương pháp chọn mẫu bao phủ toàn diện bảng tuần hoàn: lựa chọn dãy nhóm thế R đại diện cho cả nhóm hút electron mạnh (F, Cl, Br), nhóm đẩy electron (CH3, NH2) và nhóm chuẩn (H); kết hợp cùng dãy nguyên tố chalcogen Z trải dài từ chu kỳ 2 đến chu kỳ 5 (O, S, Se, Te).

Lý do lựa chọn phương pháp tính toán: Toàn bộ cấu trúc hình học được tối ưu hóa ở mức lý thuyết MP2/6-311++G(3df,2pd) cho các nguyên tố nhẹ và MP2/aug-cc-pVDZ-PP (sử dụng thế giả định lượng tử) riêng cho nguyên tử Tellur nặng. Năng lượng điểm đơn được hiệu chỉnh chính xác cao tại mức lý thuyết CCSD(T)/6-311++G(3df,2pd). Sai số chồng chất bộ cơ sở được xử lý triệt để bằng kỹ thuật Counterpoise của Boys và Bernardi, đảm bảo loại bỏ hiện tượng năng lượng âm nhân tạo. Các phân tích được thực hiện trên hệ thống phần mềm chuyên dụng gồm Gaussian 16, GaussView 5.0, AIMALL và NBO 5.0.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình mô phỏng lượng tử đã chỉ ra 4 phát hiện khoa học quan trọng:

• Cấu trúc hình học tối ưu: 100% (24/24) các hệ dimer khảo sát đều tạo thành cấu trúc vòng 6 cạnh khép kín ở dạng phẳng với 2 tương tác liên kết hydrogen Csp2–H∙∙∙Z bổ trợ lẫn nhau. Khoảng cách tương tác O∙∙∙H (2,357 - 2,497 Å), S∙∙∙H (2,667 - 2,858 Å), Se∙∙∙H (2,764 - 2,977 Å) và Te∙∙∙H (2,911 - 3,149 Å) đều ngắn hơn tổng bán kính van der Waals tương ứng từ 8,2% đến 13,3% (bán kính van der Waals O∙∙∙H là 2,72 Å, S∙∙∙H là 3,00 Å).
• Xu hướng dịch chuyển phổ hồng ngoại: Xuất hiện rõ rệt hiện tượng liên kết hydrogen chuyển dời xanh. Độ dài liên kết Csp2–H bị co rút từ 0,001 đến 0,008 Å, đi kèm sự gia tăng tần số dao động hóa trị từ 15 đến 96 cm⁻¹ so với monomer ban đầu.
• Đặc tính cho - nhận proton: Ái lực proton PA tại tâm nhận Z tăng mạnh từ 642,2 kJ/mol (ở FCHO) lên tới 909,5 kJ/mol (ở NH2CHTe, mức tăng đạt 41,6%). Ngược lại, enthalpy tách proton DPE của tâm cho Csp2–H đạt giá trị thấp nhất ở BrCHO (1505,0 kJ/mol) và cao nhất ở HCHO (1684,9 kJ/mol, chênh lệch 179,9 kJ/mol).
• Xác thực topo liên kết: Phân tích AIM cho thấy toàn bộ các điểm tới hạn liên kết BCP đều có mật độ electron ρ(r) nằm trong khoảng 0,008 đến 0,024 au và Laplacian ∇²ρ(r) mang giá trị dương (0,026 - 0,078 au), thỏa mãn tiêu chuẩn Popelier đối với tương tác không cộng hóa trị dạng đóng vỏ.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân cốt lõi của hiện tượng chuyển dời xanh trong hệ Csp2–H∙∙∙Z bắt nguồn từ sự tái phân bố mật độ điện tích. Khi dimer hình thành, mật độ electron chuyển từ đôi electron riêng LP(Z) sang orbital phản liên kết BD*(C–H) tương đối yếu, nhưng lực đẩy Pauli nội phân tử kết hợp với sự tăng tính phân cực của liên kết Csp2–H đã thúc đẩy tái lai hóa orbital nguyên tử Cacbon, làm tăng tỷ lệ thành phần s, dẫn đến co ngắn liên kết và tăng hằng số lực dao động.

So sánh với các nghiên cứu thực nghiệm của Sandorfy và nghiên cứu lý thuyết của Hobza, kết quả này giải thích thấu đáo vì sao liên kết Csp2–H có độ phân cực lớn hơn Csp3–H nhưng lại biểu hiện độ dịch chuyển xanh mạnh mẽ hơn (lên đến 96 cm⁻¹). Dữ liệu nghiên cứu được biểu diễn trực quan thông qua 07 bảng thông số nhiệt động và 07 hình vẽ topo không gian. Trong đó, các đồ thị tương quan tuyến tính giữa khoảng cách liên kết H∙∙∙Z với năng lượng tương tác riêng phần EHB đã chứng minh rõ nét quy luật suy giảm độ bền tương tác tĩnh điện theo thứ tự O > S > Se > Te, trùng khớp hoàn toàn với quy luật biến thiên điện tích tự nhiên NBO trên nguyên tử Z.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm phát triển và ứng dụng tối đa giá trị học thuật từ công trình, 4 khuyến nghị hành động cụ thể được đề xuất:

• Mở rộng phạm vi tính toán lượng tử: Khuyến nghị các nhóm nghiên cứu hóa học tính toán tiếp tục mở rộng mô phỏng lên các hệ đa phân tử phức hợp (trimer, tetramer) và phức chất trong môi trường dung môi phân cực (PCM/SMD) trong vòng 12 tháng tới, hướng tới kiểm soát sai số năng lượng solvat hóa dưới 2,0 kJ/mol.
• Ứng dụng trong thiết kế dược phẩm: Đề xuất các viện nghiên cứu y dược tích hợp các thông số trường lực của liên kết Csp2–H∙∙∙Se và Csp2–H∙∙∙Te vào quy trình sàng lọc ảo (Virtual Screening) và thiết kế thuốc dựa trên cấu trúc (SBDD), nâng cao độ chính xác dự đoán ái lực liên kết thụ thể lên 15 - 25% trong giai đoạn 2024 - 2026.
• Kiểm chứng thực nghiệm quang phổ: Khuyến nghị các phòng thí nghiệm chuyên ngành triển khai đo đạc thực nghiệm phổ hồng ngoại nhiệt độ thấp (Matrix Isolation FTIR) và phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) cho các dẫn xuất selenocarbonyl trong 6 - 9 tháng tới nhằm đối soát độ dịch chuyển tần số dao động với sai số mục tiêu dưới 3 cm⁻¹.
• Chuẩn hóa cơ sở dữ liệu số: Xây dựng cổng dữ liệu mở lưu trữ hơn 500 cấu trúc và file log tính toán lượng tử chuẩn của các liên kết phi cổ điển phục vụ công tác giảng dạy sau đại học từ năm 2025 do các trường đại học khối khoa học tự nhiên chủ trì.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình là tài liệu tham khảo chuyên sâu và hữu ích cho 4 nhóm đối tượng chính:

• Học viên cao học và nghiên cứu sinh chuyên ngành Hóa lý, Hóa lý thuyết và Hóa học tính toán: Cung cấp quy trình bài bản từ tối ưu hóa cấu trúc, hiệu chỉnh BSSE, đến kỹ thuật phân tích ma trận mật độ electron AIM và NBO.
• Các nhà khoa học trong lĩnh vực Sinh học phân tử và Dược học: Sử dụng dữ liệu định lượng về tương tác chalcogen để giải mã cấu trúc xoắn của protein, sự gắn kết base trong DNA/RNA và cơ chế gắn kết của phối tử chứa Selen/Tellur.
• Giảng viên và sinh viên ngành Hóa học: Làm tài liệu giảng dạy chuyên đề Hóa học lượng tử, Cấu trúc phân tử và Tương tác liên phân tử phi cổ điển.
• Kỹ sư phát triển phần mềm mô phỏng vật liệu: Tham khảo các bộ thông số năng lượng chuẩn xác ở mức lý thuyết CCSD(T) để tối ưu hóa thuật toán trường lực phân tử (Force Field Parameterization).

Câu hỏi thường gặp

• Liên kết hydrogen chuyển dời xanh là gì và khác gì so với liên kết truyền thống? Liên kết hydrogen chuyển dời xanh xảy ra khi độ dài liên kết C–H bị co rút và tần số dao động hóa trị tăng lên khi tạo dimer. Trái ngược với liên kết cổ điển (liên kết giãn dài, tần số giảm 100 - 500 cm⁻¹), hiện tượng này xuất phát từ sự tái lai hóa làm tăng độ bền liên kết Csp2–H.

• Tại sao nghiên cứu phải sử dụng kết hợp hai phương pháp MP2 và CCSD(T)? Phương pháp MP2/6-311++G(3df,2pd) được dùng để tối ưu hóa hình học nhanh chóng và tin cậy. Sau đó, phương pháp cao cấp CCSD(T) được áp dụng trên cấu trúc tối ưu nhằm tính toán chính xác năng lượng tương quan bậc cao, kiểm soát sai số năng lượng dưới 1 kJ/mol.

• Nhóm thế hút electron (như F, Cl, Br) ảnh hưởng như thế nào đến dimer? Các nhóm hút electron làm giảm mạnh enthalpy tách proton DPE của liên kết Csp2–H (giảm xuống 1505,0 kJ/mol ở BrCHO), làm tăng tính acid của proton, từ đó gia tăng độ co rút liên kết và thúc đẩy tần số dịch chuyển xanh lên tới 96 cm⁻¹.

• Vai trò nổi bật của việc nghiên cứu các nguyên tố Selen và Tellur là gì? Selen và Tellur là các nguyên tố chalcogen nặng có kích thước bán kính lớn và khả năng phân cực cao. Nghiên cứu cung cấp dữ liệu hiếm có về khoảng cách Se∙∙∙H (2,764 - 2,977 Å) và Te∙∙∙H (2,911 - 3,149 Å), chứng minh chúng vẫn duy trì liên kết hydrogen định hướng bền vững.

• Phân tích AIM đóng vai trò gì trong việc xác thực liên kết trong luận văn? Thuyết AIM cung cấp bằng chứng định lượng vật lý không thể phủ nhận. Việc tìm thấy điểm tới hạn liên kết BCP (3, -1) với mật độ electron ρ(r) dương (0,008 - 0,024 au) và ∇²ρ(r) > 0 chứng minh sự tồn tại thực tế của tương tác liên kết hydrogen đóng vỏ.

Kết luận

• Luận văn đã mô phỏng thành công và toàn diện 24 hệ dimer RCHZ∙∙∙RCHZ, khẳng định 100% các hệ đều hình thành cấu trúc vòng 6 cạnh phẳng bền vững thông qua 2 liên kết hydrogen Csp2–H∙∙∙Z.
• Chứng minh bản chất dịch chuyển xanh đặc trưng của liên kết Csp2–H với độ tăng tần số dao động hóa trị đạt ngưỡng 15 - 96 cm⁻¹ và liên kết co ngắn từ 0,001 đến 0,008 Å.
• Thiết lập quy luật tương quan chặt chẽ giữa enthalpy tách proton DPE (1505,0 - 1684,9 kJ/mol), ái lực proton PA (642,2 - 909,5 kJ/mol) và năng lượng tương tác dimer.
• Đóng góp bộ dữ liệu lượng tử chuẩn xác ở mức lý thuyết cao CCSD(T)//MP2 kết hợp phân tích topo AIM và NBO cho các chalcogen nặng Se và Te.
• Tạo lập cơ sở lý thuyết vững chắc để triển khai các nghiên cứu thực nghiệm quang phổ và thiết kế vật liệu nano, dược phẩm trong giai đoạn tiếp theo.