One-Dimensional Hydrogen-Bonded N–HO in the Hybrid Phosphate: Hirshfeld Surface Analysis and DFT Quantum Chemical Calculations

Abstract

За допомогою методу поверхні Гіршвельда встановлено, що 3D-надмолекулярна сітка стабілізується N–H…O і O–H…O водневими зв’язками та взаємодіями O…N, що включають органічний катіон та неорганічний аніон. Показано, що Ван-дер-Ваальсовські сили відіграють ключову роль у консолідації упаковки структури 4-хлор-2-метиланілін дигідрогенфосфату [4-CMDHP]. Для підтвердження експериментальних результатів проведені розрахунки за допомогою теорії функціональної щільності з використанням функціоналу B3LYP з базовим набором 3-21 G. Отримані теоретичні результати повністю узгоджуються з експериментальними. Для дослідження нелінійної оптичної поведінки 4-CMDHP визначені поверхня Гіршфельда, щільність та енергетичні зазори HOMO-LUMO. Змодельована поверхня молекулярного електростатичного потенціалу молекули 4-CMDHP.In the present work the 3D-supramolecular network is stabilized by N–H…O and O–H…O hydrogen bonds, by O…N interactions involving the organic cation and inorganic anion as checked by Hirshfeld surface analysis. The van der Waals contacts play a key role in the consolidation of the packing of 4-chloro-2-methylanilinium dihydrogenphosphate[4-CMDHP] structure. In order to support experimental results, density functional theory calculations have been performed using B3LYP functional with 3-21 G basis set. All of the obtained theoretical results are in a perfect agreement with the experimental ones. Furthermore, nonlinear optical behavior of 4-CMDHP has been investigated by determining the Hirshfeld surface, density of states and HOMO-LUMO energy gap using the same basis set. Finally, the molecular electrostatic potential surface of 4-CMDHP molecule was simulated and discussed.