Published November 2007 | Version v1
Journal article

Theoretical study of light-metal tetrahydroborates

Creators

  • 1. RAN, Inst. Problem Khimicheskoj Fiziki, Chernogolovka (Russian Federation)

Description

Ab initio calculations of the structural, energetic, vibrational, and magnetic characteristics of the lowest-lying structures for isolated molecules and ions of light-metal tetrahydroborates (M is Li, Na, Be, Mg, or Al) have been performed by the perturbation theory (MP2), quadratic configuration interaction (QCISD(T)), coupled cluster (CCSD(T)), and density functional theory (B3LYP) methods using the 6-31G*, 6-31G**, 6-311+G**, and 6-311++G** basis sets. The trends in the behavior of the structural parameters, the energies of different decomposition pathways, barriers to internal rotation of BH4 groups, normal mode frequencies, magnetic shielding constants, and spin density distribution (in radicals) have been analyzed in various related series of these compounds. The results obtained by ab initio methods and at the DFT level are compared. The economical approximation B3LYP/6-311++G**//B3LYP/6-311+G** adequately reproduces the results obtained at the higher level of theory CCSD(T)/6-311++G**//MP2/6-31G* even though it requires considerably shorter CPU times and smaller amounts of memory

Abstract (Russian)

В рамках приближений теории возмущений (МР2), квадратичного конфигурационного взаимодействия (QCISD(T)), связанных кластеров (CCSD(T)) и функционала плотности (B3LYP) с базисными наборами 6-31G*, 6-31G**, 6-311+G** и 6-311++G** выполнены неэмпирические расчеты структурных, энергетических, колебательных и магнитных характеристик наиболее выгодных структур для изолированных молекул и ионов тетрагидроборатов легких металлов (M=Li, Na, Be, Mg и Аl). Анализируются тенденции поведения структурных параметров, энергий различных каналов распада, барьеров внутреннего вращения ВН4-групп, частот нормальных колебаний, констант магнитного экранирования и распределения спиновой плотности (в радикалах) в различных родственных рядах этих соединений. Сравниваются результаты, полученные в рамках методов ab initio и функционала плотности. Показано, что экономичное приближение B3LYP/6-311++G**//B3LYP/6-311+G** хорошо воспроизводит результаты, полученные в рамках наиболее точного приближения CCSD(T)/6-311++G**//MP2/6-31G*, при значительно меньших затратах машинного времени и ресурсов

Additional details

Additional titles

Original title (Russian)
Теоретическое исследование тетрагидроборатов легких металлов

Publishing Information

Journal Title
Zhurnal Neorganicheskoj Khimii
Journal Volume
52
Journal Issue
11
Journal Page Range
p. 1856-1867
ISSN
0044-457X
CODEN
ZNOKAQ

Optional Information

Notes
28 refs., 1 fig., 5 tabs.