Fig. 1. Badany kompleks Au(I).
Badania prowadzone przez polsko-niemiecki zespół badawczy kierowany przez prof. dr hab. Krzysztofa Woźniaka, w skład którego wchodzili naukowcy z naszego Wydziału (Sylwia Pawlędzio, Maura Malińska, Magdalena Woińska oraz Krzysztof Woźniak) oraz Uniwersytetu w Bernie, Szwajcaria (Lorraine A. Malaspina, Florian Kleemiss and Simon Grabowsky) i firmy Rigaku (Jakub Wojciechowski), zaowocowały przeprowadzeniem szeregu udokładnień struktury organicznego kompleksu złota (I) (Fig. 1), w tym relatywistycznych udokładnień badanej struktury metodą atomów Hirshfelda (HAR), udokładnień nieralatywistycznych HAR, udokładnień HAR z uwzględnieniem i bez uwzględnienia korelacji elektronowej oraz anharmonicznego ruchu atomu złota. Wszystkie te udokładnienia pozwalają oszacować wpływ tak subtelnych efektów jak efekty relatywistyczne, korelacja elektronowa czy anharmoniczność na rozkład gęstości elektronowej w tym związku, parametry geometryczne struktury czy też ruchy termiczne atomów. W badanym kompleksie atom Au tworzy wiązania Au–P oraz Au–C. W przypadku obu wiązań, gęstość elektronowa w punktach krytycznych tych wiązań wzrasta, gdy uwzględniane są efekty relatywistyczne, i maleje gdy uwzględniona jest korelacja elektronowa (Fig. 2). Oba efekty są porównywalnej wielkości. Jeszcze lepszą miarą efektów są zmiany laplasjanu gęstości elektronowej. Jak wynika z naszych obliczeń korelacja elektronowa wpływa na cały rozkład gęstości elektronowej atomu złota, natomiast skutki efektów relatywistycznych oraz anharmonicznego zachowania atomów koncentrują się głównie w obszarze gęstości elektronowej rdzenia atomu ciężkiego.
Projekt ten był współfinansowany przez NCN PRELUDIUM grant No. UMO-2018/31/N/ST4/02141. Pomiary synchrotronowe wykonane były na stacji BL02B1 w Spring-8 (Japonia) w ramach projektu: 2019A1069.
Sylwia Pawlędzio, Maura Malinska, Magdalena Woińska, Jakub Wojciechowski, Lorraine Andrade Malaspina, Florian Kleemiss, Simon Grabowsky* i Krzysztof Woźniak*, Relativistic Hirshfeld atom refinement of an organo-gold(I) compound, IUCrJ, 8 (2021), https://doi.org/10.1107/S2052252521004541
Poniżej wizualizacja uzyskanych wyników:
Fig. 2. Mapy różnicowe (a) statycznej gęstości elektronowej (kontury ±0.01 e A−3), (b) laplasjanu gęstości elektronowej (kontury: wartość startowa: ±0.1, inkrement 2) i (c) 2D i 3D dynamicznej gęstości elektronowej w płaszczyźnie zawierającej atomy: P–Au–C eksponujące efekty relatywistyczne (REL), efekty korelacji elektronowej (ECORR) oraz anharmoniczności (ANH) dla wysokorozdzielczych danych rentgenowskich uzyskanych w Spring-8. Wartości dodatnie i ujemne różnic oznaczone, odpowiednio, kolorem niebieskim i czerwonym.