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【24h】

Impact of Aromatic Ring Count on the Ability to Participate in Attractive Interactions. Crystal Structure (X-ray) and Solid State Computational (DFT/QTAIM/RDS/Hirshfeld-surfaces) Study of 1,4-di(2-phenyl-1H-imidazol-4-yl)benzene. A Potential Nanotechnology Intrinsic Component

机译：芳环数对参与有吸引力的相互作用的能力的影响。 1,4-二（2-苯基-1H-咪唑-4-基）苯的晶体结构（X射线）和固态计算（DFT / QTAIM / RDS / Hirshfeld-表面）研究。潜在的纳米技术固有成分

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The crystal structure of 1,4-di(2-phenyl-1H-imidazol-4-yl)benzene (DPI4B) is determined by X-ray diffraction with a final R-factor of 6.42% at room temperature. It crystallizes with a space group P2(1)/c, Z = 4, a = 5.01790(10), b = 28.8971(6), and c = 12.9362(3) A; beta = 98.757(2)degrees. Two 4-phenyl-1H-imidazole (4PI) fragments are related by inversion symmetry and each makes a dihedral angle of 0 degrees with the benzene rings. Despite the presence of a total number of five homo- and heterocyclic rings in the DPI4B molecule, similarly to 2-phenyl-1H-imidazole (2PI) but in contrast to 1,4-di(1H-imidazol-4-yObenzene (DI4B) and 4-phenyl-1H-imidazole (4PI), it is almost planar. Each plane containing a terminal phenyl ring makes a small dihedral angle of about 3 degrees with the central benzene ring plane. The average twisting angle of the whole molecule is equal to 7 degrees. The ordering of compounds studied according to the decreasing twisting angle is 4PI > DI4B > DPI4B > 2PI and is the same as that according to hydrogen bond length/strength. In DPI4B bereft of N-H center dot center dot center dot N bonds, four weak C-H center dot center dot center dot N bonds of C center dot center dot center dot N = 3.362 angstrom and angle(C, H, N) = 158 degrees; C center dot center dot center dot N = 3.437 A and angle(C, H, N) = 123 degrees; C center dot center dot center dot N = 3.392 angstrom and angle(C, H, N) = 128 degrees and C center dot center dot center dot N = 3.914 angstrom and angle(C, H, N) = 156 degrees, force crystalline packing with almost perpendicular adjacent molecules. Strong pi center dot center dot center dot pi stacking allows dense packing of planar array of molecules, with a small interlayer distance of 3.413 angstrom. The analysis of intermolecular interactions pattern supported by quantum theory of atoms in molecules (QTAIM), reduced density gradient (RDS), and Hirshfeld surfaces approach reveals subtle and diverse types of interactions difficult to describe within standard techniques. QTAIM/Hirshfeld clearly indicate the role of interplay between C-H center dot center dot center dot N hydrogen bonds, N center dot center dot center dot pi and pi center dot center dot center dot pi stacking, and a shift from strong (N-H center dot center dot center dot N) to very weak (C-H center dot center dot center dot N) attractive interactions supplemented by pi center dot center dot center dot pi displaced pure type stacking upon aromatic ring count. QTAIM/RDS reveal mixed attractive/repulsion interactions forcing flatness of the molecule. Electrostatic potential indicates the complementarity of the regions bonded through the C-H center dot center dot center dot N in the neighboring molecules, which permits easy overcome of any repulsive interactions in DPI4B that may destroy the flatness of the molecule.
机译：1，4-二（2-苯基-1H-咪唑-4-基）苯（DPI4B）的晶体结构通过X射线衍射测定，室温下最终R因子为6.42％。它以空间群P2（1）/ c结晶，Z = 4，a = 5.01790（10），b = 28.8971（6），c = 12.9362（3）A; beta = 98.757（2）度。两个4-苯基-1H-咪唑（4PI）片段通过反对称对称相关，并且每个片段与苯环的二面角为0度。尽管DPI4B分子中共有五个同环和杂环，与2-苯基-1H-咪唑（2PI）类似，但与1,4-二（1H-咪唑-4-yO苯（DI4B） ）和4-苯基-1H-咪唑（4PI）几乎是平面的，每个包含末端苯环的平面与中心苯环平面成约3度的小二面角，整个分子的平均扭曲角为等于7度，根据减小的扭转角，研究的化合物的顺序为4PI> DI4B> DPI4B> 2PI，并且与根据氢键长度/强度的顺序相同在DPI4B中，NH中心点中心点中心点N键，四个弱的CH中心点中心点中心点N个键，C中心点中心点中心点N = 3.362埃，角度（C，H，N）= 158度; C中心点中心点中心点N = 3.437 A和角度（C，H，N）= 123度; C中心点中心点中心点N = 3.392埃，角度（C，H，N）= 128度里斯和C中心点中心点中心点N = 3.914埃，角度（C，H，N）= 156度，迫使晶体堆积与几乎垂直的相邻分子。强大的pi中心点pi中心点中心pi堆叠可实现分子平面阵列的密集堆积，层间距离为3.413埃。对分子中原子的量子理论（QTAIM），降低密度梯度（RDS）和Hirshfeld表面方法所支持的分子间相互作用模式的分析揭示了微妙而多样的相互作用类型，这些很难在标准技术中描述。 QTAIM / Hirshfeld清楚地表明了CH中心点中心点中心点中心点N个氢键，N中心点中心点中心点pi和pi中心点中心点中心点pi堆叠以及从强（NH中心点中心点中心点N）到非常弱的点（CH中心点中心点中心点N）的吸引相互作用，加上pi中心点中心点中心点pi取代了纯芳香族环的堆积。 QTAIM / RDS显示出混合的吸引/排斥相互作用迫使分子的平坦度。静电势表明相邻分子中通过C-H中心点中心点中心点中心点N键合的区域的互补性，从而可以轻松克服DPI4B中可能破坏分子平坦度的任何排斥性相互作用。

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