The X - ray diffraction analysis and the MO calculations of 1H - tetrazole were carried out, in order to explain its high stability. From the X - ray diffraction analysis, five bonds in the ring have intermediate lengths between single and double bond lengths. Therefore, 1H - tetrazole is quite stable because of its aromaticity. The N1 - C5 distance of 1.315 A is significantly short. The molecular structure which was calculated by the ab initio MO calculation of one 1H - tetrazole molecule at MP 2 / 6 - 31G* level, showed a good agreement with our experimental one, except for the abnormal short N1 - C5 distance. From the calculations of dimers and trimers, 1H - tetrazole is shown to be stabilized by a strong intermolecular electrostatic interaction between the protons and the delocalized electrons over the ring.
1H - テトラゾールの安定性を理解するために,X線結晶構造解析および分子軌道計算を行った結果以下の結論が得られた。
実測された分子構造は,5員環内の単結合および二重結合が全体に均一化し,芳香族的な安定性を持ち,単結合のN1 - C5距離は1.315 Aと非常に短いことが判った。 また,1分子の分子構造について,Abinitio分子軌道計算を行った結果,MP2 / 6 - 31G*レベルは短い計算時間で, 実測と良い一致を示した。 しかし,短い単結合のN1 - C5距離は再現できなかった。
結晶内での分子間相互作用を考えた2量体および3量体モデルの分子軌道計算を行った結果,1H - テトラゾールが分子間で強く相互作用し,安定化していることが判った。しかし,X線結晶構造解析の結合距離の結果を反映するような良い一致は得られなかった。
以上の結果より,今後,テトラゾール誘導体の安定性を検討する場合,X線構造解析による分子構造とMP2 / 6 - 31G*レベルの分子軌道計算を併用することが望ましいと考えられる。