Проявление гош-эффекта в конформерах гидразида бензолсульфоновой кислоты

Изучены конформационные свойства молекулы гидразида бензолсульфоновой кислоты и его пара-нитро- и пара-метилзамещенных, нашедших широкое применение в качестве порофоров и биологически активных веществ. Установлено, что молекула гидразида бензолсульфоновой кислоты имеет 6 конформеров с относительными энергиями 0//0, 0,34//0,98, 2,51//2,25, 2,54//2,56, 2,90//3,28, 6,64//6,43 ккал/моль (MP2//DFT(B3LYP) с базисным набором cc-pVTZ), причем каждому конформеру соответствует энантиомер. Конформеры отличаются друг от друга относительной ориентацией фрагментов группы —SO₂NHNH₂, энергиями граничных орбиталей, направлением и величиной дипольных моментов. Показано, что введение в пара-положение нитро- или метильной группы практически не влияет на конформационные свойства сульфонилгидразидной группы. Рассмотрено изменение структуры гидразида бензолсульфоновой кислоты при переходе кристалл—газ, показано, что в кристалле стабилизирована конформация, по структуре близкая к одному из высокоэнергетических конформеров свободной молекулы. Выполнен NBO анализ распределения электронной плотности и показано, что наличие гош-эффекта во всех конформерах исследуемых молекул может быть интерпретировано проявлением суммарного действия сильных аномерных эффектов между неподеленными парами атомов азота и разрыхляющими орбиталями связей S=O, N—H, C—S и N—S.