Quantum-chemical calculations of the enthalpy of formation for 5/6/5 tricyclic tetrazine derivatives annelated with nitrotriazoles

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The paper presents the study of the calculated physicochemical properties of new high-energy 5/6/5 tricyclic structures, which are 1,2,3,4- or 1,2,4,5-tetrazines, fused with a pair of 1H-1,2,4-, 4H-1,2,4- or 1H-1,2,3-triazoles. Values of the enthalpy of formation in the gaseous phase have been determined by high-performance quantum-chemical calculations (within Gaussian 09 program package) using various methods for solving the stationary Schrödinger equation, including G4, G4MP2, ωB97XD/aug-cc-pVTZ, CBS-APNO, CBS-QB3, CBS-4M, B3LYP/6-311+G(2d,p), M062X/6-311+G(2d,p). The results of calculations obtained by the methods of atomization and isogyric reactions have been analysed. Various calculation methods have been compared in terms of accuracy and time consumption.

Full Text

Введение

Важнейшей задачей для специалистов в области энергоемких соединений является поиск новых высокоэнергетических материалов (ВЭМ) и изучение их свойств [1–17]. Представленные в современной литературе новые ВЭМ в основном являются производными различных азотистых нитрогетероциклов. Так, например, в качестве перспективных энергоемких соединений рассматриваются представители ряда 5/6/5-трициклических производных 1,2,3,4-тетразинов [18–20], обладающие полезными физико-химическими свойствами. Высокий энергетический потенциал этих соединений определяется тем, что наличие нитрогрупп в их структуре обеспечивает приемлемый кислородный баланс, а большое количество связей C–N, N–N и N=N их гетероциклических систем — высокий уровень энтальпии образования (ΔHf).

Первым из указанных производных был синтезирован 2,9-динитробис([1, 2, 4]триазоло)[1,5-d : 5′,1′-f ][1, 2, 3, 4]тетразин (1а), структура которого содержит 1,2,3,4-тетразин с двумя аннелированными с ним нитро-1,2,4-триазолами [18]. Предварительная оценка свойств этого соединения показала, что, наряду со сравнительно высокой плотностью, по детонационным характеристикам оно находится на уровне самого мощного ВЭМ — октогена, но при этом обладает заметно меньшей чувствительностью, чем октоген и гексоген. Приведенные достоинства соединения 1а делают привлекательным для поиска новых ВЭМ ряд энергоемких 5/6/5-трициклических производных 1,2,3,4-тетразинов, аннелированных триазолами. Кроме этого, поскольку недостатком соединения 1а является сравнительно невысокая термостабильность, то, наряду с 5/6/5-трициклическими производными несимметричного 1,2,3,4-тетразина, внимания заслуживают и потенциально более термически устойчивые изомерные аналоги на основе симметричного 1,2,4,5-тетразина, первые представители которых были недавно синтезированы [21].

Следует отметить, что ключевым параметром, определяющим энергетические возможности ВЭМ, является энтальпия образования ΔHf , от точности определения которой зависит надежность результатов расчета энергетических характеристик соединения. Поэтому цель данной работы — расчет ΔHf различными квантовохимическими методами для 5/6/5-трициклических производных тетразинов, аннелированных нитротриазолами, в газовой фазе при нормальных условиях — температуре 298 К и давлении p = 1 атм (∆H of(г)), а также выявление закономерностей в ряду этих соединений зависимости величины ΔHf от структуры изомеров нитротриазола для изомерных 5/6/5-трициклических производных тетразинов, аннелированных нитротриазолами (рис. 1, буква в обозначении соединения соответствует типу тетразина в структуре, а цифра — типу триазола):

2,9-динитробис([1, 2, 4]триазоло)[1,5-d:5′,1′-f ][1, 2, 3, 4]тетразин (1а),

2,7-динитробис ([1, 2, 4]триазоло)[1,5-b:5′,1′-f ][1, 2, 4, 5]тетразин (1б),

3,8-динитробис([1, 2, 4]триазоло)[4,3-d:3′,4′-f ][1, 2, 3, 4]тетразин (2а),

1,8-динитробис([1, 2, 4]триазоло)[4,3-b:3′,4′-f ][1, 2, 4, 5]тетразин (2б),

1,10-динитробис([1, 2, 3]триазоло)[1,5-d:5′,1′-f ][1, 2, 3, 4]тетразин (3а),

3,6-динитробис([1, 2, 3]триазоло)[1,5-b:5′,1′-f ][1, 2, 4, 5]тетразин (3б).

 

Рис. 1. Исследуемые молекулы бис(триазоло)тетразинов.

 

Коэффициент насыщения кислородом (α) этих соединений равен 0.5 (α = 2z/(4x + y) для CxHyNwOz), массовая доля азота — 55.56%.

Данная работа продолжает исследования 5/6/5-трициклических производных тетразинов, аннелированных азолами, начатые авторами в работе [22].

МЕТОДИКА РАСЧЕТА

В настоящее время для определения энтальпии образования ΔHf , наряду с методами экспериментального измерения, широкое распространение получили квантовохимические методы, очевидными преимуществами которых является отсутствие необходимости длительной синтетической наработки, глубокой очистки изучаемых соединений и проведения трудоемких термохимических исследований. Наиболее точные величины ΔHf , наряду с экспериментальными измерениями с помощью калориметрии сжигания, дают расчеты на основе ab initio подходов. В работе [23] на примере 454 структур был выполнен анализ точности квантовохимических расчетов термохимических величин с использованием метода G4, входящего в состав пакета программ Gaussian 09. Было показано, что усредненное отклонение результатов расчетов от экспериментальных величин составляет лишь 0.8 ккал/моль (для высокоэнтальпийных веществ отклонение значительно меньше 1%). Ранее в некоторых работах (см., например, [24–26], показана эффективность использования метода G4 для оценки ΔHf полиазотистых высокоэнергетических соединений. Кроме того, квантовохимические методы позволяют осуществлять компьютерный дизайн молекул перспективных, еще не синтезированных соединений, с высокой точностью рассчитывать их физико-химические (в частности, термохимические) характеристики, и детально исследовать их зависимость от структуры молекулы.

Удобный подход к расчету энетальпии образования в газовой фазе ∆H of(г) основан на использовании реакций, в которых исследуемое вещество является либо реагентом, либо продуктом [27]. Уравнение энергетического баланса такой реакции позволяет определить ∆H of(г). В этой работе мы исследовали два варианта указанного подхода к вычислению ∆Hf(г): первый — на основе реакций атомизации (аналогично предыдущим работам авторов [28–33]) и второй — с использованием реакций образования соединений из простых веществ в стандартных условиях.

РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТОВ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Энтальпии образования

Структуры и геометрические параметры исследуемых изомеров молекулы C4N10O4, рассчитанные на уровне B3LYP/6-311+G(2d,p), представлены на рис. 2. Энтальпии образования исследуемых молекул в газовой фазе, полученные с использованием различных методов расчета (G4, G4MP2, ωB97XD/aug-cc-pVTZ, CBS-APNO, CBS-QB3, CBS-4M, B3LYP/6-311+G(2d,p), M062X/6-311+G(2d,p)), представлены в табл. 1.

 

Рис. 2. Структуры изомеров общей формулы C4N10O4 1а,б–3а,б (в разных ракурсах) и их геометрические параметры: длины связи и валентные углы (Å, °). Расчеты выполнены методом B3LYP/6-311+G(2d,p).

 

Таблица 1. Значения энтальпии образования молекул 1а,б–3а,б в газовой фазе, полученные различными квантово-химическими методами расчета

Метод расчета

∆H of (г), кДж/моль

1а

1б

2а

2б

3а

3б

CBS-4M

847.95*

746.64**

886.12*

784.81**

963.89*

862.58**

1000.78*

899.47**

992.41*

891.09**

1045.01*

943.70**

ωB97XD/aug-cc-pVTZ

871.37*

821.41**

912.32*

862.36**

980.36*

930.38**

1022.52*

972.55**

1023.79*

973.83**

1073.34*

1023.38**

CBS-QB3

842.53*

830.76**

884.35*

872.58**

948.48*

936.71**

987.52*

975.75**

986.02*

974.25**

1038.08*

1026.31**

CBS-APNO

874.45*

851.47**

915.85*

892.87**

981.85*

958.87**

1016.27*

993.29**

1018.60*

995.61**

1072.77*

1049.79**

G4

864.57*

867.50**

907.88*

910.81**

968.92*

971.85**

1005.80*

1008.73**

1009.89*

1012.82**

1063.89*

1066.82**

G4MP2

884.27*

877.56**

928.94*

922.24**

988.96*

982.26**

1028.85*

1022.15**

1029.01*

1022.31**

1082.97*

1076.27**

M062X/6-311+G(2d,p)

969.81*

879.33**

1008.80*

918.32**

1079.84*

989.36**

1114.72*

1024.24**

1130.34*

1039.85**

1177.56*

1087.08**

B3LYP/6-311+G(2d,p)

937.37*

921.69**

974.32*

958.64**

1042.64*

1026.97**

1086.24*

1070.56**

1089.22*

1073.54**

1130.85*

1115.17**

* ∆H of (г)(I) вычислено с использованием реакции атомизации соединений;
** ∆H of (г)(II) — с использованием реакции образования соединений из простых веществ.

 

В работе использовались гибридные функционалы плотности B3LYP [34. 35], M062X [36] и включающий эмпирическую дисперсию ωB97XD [37] с соответствующими базисными рядами 6-311+G(2d,p) и aug-cc-pVTZ, а также комбинированные методы G4 и G4MP2 [23, 38, 39] и разработанные научной группой Петерсона методы CBS-4M, CBS-QB3 и CBS-APNO [40, 41].

Как указывалось выше, энтальпии образования различных изомеров молекулы C4N10O4 были рассчитаны двумя способами:

  1. ∆H of(г)(I) — на основе энтальпии реакции атомизации изучаемого соединения: 4C(г) + 10N(г) + + 4O(г) = C4N10O4(г);
  2. ∆H of (г)(II) — на основе энтальпии реакции образования изучаемого соединения из простых веществ: 4C(г) + 5N2(г) + 2O2(г) = C4N10O4(г).

Сравнение двух подходов к вычислению ∆H of(г) показывает, что на всех уровнях расчета ∆H of(г)(I) больше, чем ∆H of(г)(II) на 7–101 кДж/моль. Исключение составляет наиболее точный комбинированный метод G4, при котором ∆H of(г)(II) больше ∆H of(г)(I) на 3 кДж/моль. Разность величин ∆H of(г)(I) и ∆H of(г)(II) тем меньше, чем точнее расчет: так, для расчета методом CBS-4M по сравнению с G4 эта разница составляет 101 кДж/моль, а для метода G4MP2 она равна 7 кДж/моль. Значения ∆H of(г)(II) представляются нам более точными, поскольку при расчетах по второму способу структура волновой функции дробится на меньшее число фрагментов, поэтому далее мы будем анализировать относительные изменения именно ∆H of(г)(II) в ряду исследуемых структур.

Как было указано выше, из приведенных в данной работе расчетов наиболее точные выполнены методом G4. Результаты, полученные с использованием метода G4, близки к рассчитанным методами G4MP2 и CBS-APNO: разница между значениями ∆H of(г) составляет 9–13 и 13–18 кДж/моль соответственно. При этом временные затраты при использовании метода G4MP2 сокращаются в 5–10 раз по сравнению с методом G4. Наибольшее отклонение от значений ∆H of(г), полученных с использованием G4, наблюдается при расчетах методом CBS-4M и составляет 109–126 кДж/моль, но при этом временные затраты на расчеты уменьшаются в сотни раз для исследуемых структур.

Анализ полученных результатов позволил обнаружить тенденцию к изменению энтальпии в ряду изомеров 1а,б–3а,б в зависимости от их структуры (рис. 3). Так, рост величины энтальпии образования между парами изомеров 1а и 1б, 2а и 2б, 3а и 3б, очевидно, объясняется увеличением ∆H of(г) в ряду изомерных 1H-1,2,4-, 4H-1,2,4- и 1H-1,2,3-триазолов, входящих в структуры изучаемых соединений (табл. 2). В свою очередь, различие величин ∆H of(г) в указанных парах трициклов, вероятно, обусловлено отличием аннелированного с триазолами изомера центрального ядра — 1,2,3,4- и 1,2,4,5-тетразина.

 

Рис. 3. Изменение энтельпии образования в газовой фазе (кДж/моль) в ряду исследуемых изомеров 1а,б–3а,б. Расчет методом B3LYP/6-311+G(2d,p) — 1, M062X/6-311+G(2d,p) — 2, G4MP2 — 3, G4 — 4, CBS-APNO — 5, CBS-QB3 — 6, ωB97XD/aug-cc-pVTZ — 7, CBS-4M — 8.

 

Таблица 2. Значения энтальпии образования изомерных триазолов в газовой фазе

Метод расчета

∆H of (г), кДж/моль

A

B

C

B3LYP

197.76

222.73

267.26

G4

195.05

219.32

266.11

 

В дополнение к выполненным исследованиям был проведен сравнительный анализ полученных нами результатов с некоторыми литературными данными для аналогичных структур. В работе [18] приведено значение энтальпии образования соединения 1а в твердой фазе, где энергия сублимации учтена на основе полуэмпирического метода Берда и Райса [42, 43] (точность которого не описана), равное 787 кДж/моль, которое меньше вычисленной нами на уровне G4 величины энтальпии для 1а на 80 кДж/моль, что приблизительно соответствует величине энтальпии сублимации. Также для соединения 1а в работе Киселева и Голдсмита [44] приводятся расчетные значения энтальпии, полученные методом G4 и с использованием модифицированных процедур W2-F12 [45]. Значение ∆H of(г), рассчитанное на уровне G4 с использованием энергии атомизации, составило 205.8 ккал/моль, что в пределах 1 ккал/моль совпадает с рассчитанной нами величиной. Значительно отличается от приведенных величин значение ∆H of(г), полученное с использованием процедур W2-F12 и равное 213.5 ккал/моль. Авторы работы [44] связывают эту разницу в значениях с наличием в методе G4 чисто эмпирических поправок высшего уровня. Рассчитанные ранее [46] для трициклов 2б и 3б значения энтальпии образования в газовой фазе на уровне B3PW91/6-31G(d,p) составляют 241.7 и 254.5 ккал/моль соответственно, что в пределах 1 ккал/моль совпадает с рассчитанными нами методом G4 величинами ∆H of(г). В работе [47] также приведены значения энтальпии образования в газовой фазе для изомерных триазолов A, B, C, рассчитанные по реакции атомизации методом G4: 190.26, 214.51, 261.31 кДж/моль, которые на ~5 кДж/моль отличаются от величин энтальпии, рассчитанных нами для соответствующих структур методом G4, по реакции образования этих соединений из простых веществ.

ИК-спектры и анализ частот

На рис. 4 и 5 представлены ИК-спектры поглощения и смещения атомов для наиболее интенсивных колебаний молекул изучаемых изомерных структур 1а,б–3а,б, рассчитанные методом B3LYP/6-311+G(2d,p). Согласно данным, приведенным на рис. 4 и 5, для структуры 1а характерны деформационные колебания N–O-связей нитрогрупп NO2 при 841 см–1, колебания N–N-связей тетразинового кольца в области 1220–1262 см–1, колебания N–N-связей триазольных колец при 1317 см–1; колебания C–N-связей в области 1337–1377 см–1 и колебания N–O-связей нитрогрупп при 1620 см–1. Для структуры 1б характерны деформационные колебания N–O-связей фрагментов NO2 при 845 см–1, колебания C–N-связей в области 1347–1355 см–1 и колебания N–O-связей в при 1621 см–1.

 

Рис. 4. ИК-спектры (e — коэффициент молярной экстинции) поглощения изомерных структур 1а,б–3а,б.

 

Рис. 5. Векторы смещений атомов для указанных частот (цифры на рисунках) наиболее интенсивных колебаний изомерных структур 1а,б–3а,б.

 

Для структуры 2а пик при 831 см–1 соответствует деформационным колебаниям N–O-связей нитрогрупп NO2, колебания в области 1357–1467 см–1 соответствуют колебаниям C–N-связей, а пик при 1612 см–1 — колебаниям N–O-связей нитрогрупп. Для структуры 2б характерны деформационные колебания N–O-связей NO2 при 847 см–1, колебания C–N-связей в области 1369–1392 см–1 и колебания N–O-связей NO2 при 1618 см–1.

Для структур 3а и 3б частоты 852 и 812 см–1 относятся к деформационным колебаниям нитрогрупп, а пики при 1600 и 1608 см–1 — к колебаниям N–O-связей. Колебаниям C–N-связей на стыке тетразинового и триазольного колец соответствует пик при 1386 см–1 (для структуры 3а) или при 1409 см–1 (для структуры 3б), а колебаниям C–N-связей нитрогруппы соответствует полоса поглощения при 1400 см–1 (структура 3а) или при 1370 см–1 (структура 3б).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исследования, проведенные квантовохимическими методами, позволили определить энтальпии образования шести изомерных динитробис(триазоло)тетразинов 1а,б –3а,б общей формулы C4N10O4 и установить значения ∆H of(г). Также определен изомерный ряд возрастания величины энтальпии образования и выявлены структурные факторы, определяющие эту величину, такие как строение нитротриазольного фрагмента (1,2,4- или 1,2,3-триазолов) и тетразинового ядра (1,2,3,4- или 1,2,4,5-тетразин). Кроме того, для изученных структур 1а,б–3а,б рассчитаны частоты характеристических полос колебаний в ИК-спектрах. Следует отметить, что в ряду изомеров молекулы C4N10O4 величина энтальпии образования изменяется (для наиболее точных расчетов) от 850 до 1050 кДж/моль, т.е. весьма существенно. Работа выполнена с использованием оборудования Центра коллективного пользования высокопроизводительными вычислительными ресурсами МГУ им. М.В. Ломоносова [46–48] (проекты Enthalpy-2065 и Enthalpy-2219) и собственных вычислительных ресурсов ИПХФ РАН. В.М. Волохов, Е.С. Амосова и А.В. Волохов проводили квантовохимические исследования в соответствии с темами госзадания № AAAA-A19-119120690042-9 и № АААА-А19-119111390022-2. Расчеты ресурсоемкими методами проводились при поддержке Российским фондом фундаментальных исследований в рамках проекта 20-07-00319. Д.Б. Лемперт проводил оценку энергетического потенциала соединений в рамках темы госзадания № AAAA-A19-119101690058-9). Т.С. Зюбина выполняла расчет и анализ ИК-спектров и смещений атомов в рамках темы госзадания № AAAA-A19-119061890019-5.

×

About the authors

V. M. Volokhov

Institute of problems of chemical physics Russian academy of sciences

Author for correspondence.
Email: aes@icp.ac.ru
Russian Federation, Chernogolovka

V. V. Parakhin

N.D. Zelinskiy Institute of organic chemistry Russian academy of sciences

Email: aes@icp.ac.ru
Russian Federation, Moscow

E. S. Amosova

Institute of problems of chemical physics Russian academy of sciences

Email: aes@icp.ac.ru
Russian Federation, Chernogolovka

A. V. Volokhov

Institute of problems of chemical physics Russian academy of sciences

Email: aes@icp.ac.ru
Russian Federation, Chernogolovka

D. B. Lempert

Institute of problems of chemical physics Russian academy of sciences

Email: aes@icp.ac.ru
Russian Federation, Chernogolovka

T. S. Zyubina

Institute of problems of chemical physics Russian academy of sciences

Email: aes@icp.ac.ru
Russian Federation, Chernogolovka

References

  1. P Yin., Q. Zhang, J. M. Shreeve, Acc. Chem. Res. 49, 4 (2016). https://doi.org/10.1021/acs.accounts.5b00477
  2. Y. Qu, S. P. Babailov, J. Mater. Chem. A. 6, 1915 (2018). https://doi.org/10.1039/C7TA09593
  3. C. Yongjin, B. Shuhong, Johnson Matthey Technol. Rev. 63, 51 (2019). https://doi.org/10.1595/205651319x15421043166627
  4. L. L. Fershtat, N. N. Makhova, ChemPlusChem. 85, 12 (2020). https://doi.org/10.1002/cplu.201900542
  5. H. Gao, Q. Zhang, J. M. Shreeve, J. Mater. Chem. A. 8, 4193 (2020). https://doi.org/10.1039/C9TA12704F
  6. J. Zhang, J. Zhou, F. Bi, B. Wang, Chin. Chem. Lett. 31, 2375 (2020). https://doi.org/10.1016/j.cclet.2020.01.026
  7. J. Zhou, J. L. Zhang, B. Z. Wang et al., FirePhysChem. 2, 83 (2022). https://doi.org/10.1016/j.fpc.2021.09.005
  8. J. Tang, H. Yang, Y. Cui, G. Cheng, Mater. Chem. Front. 5, 7108 (2021). https://doi.org/10.1039/D1QM00916H
  9. A. M. Churakov, A. A. Voronin, M. S. Klenov, V. A. Tartakovsky, Other Tetrazines and Pentazines in Comprehensive Heterocyclic Chemistry IV, ed. D. S. Black, J. Cossy, C. V. Stevens. Amsterdam: Elsevier Science 9 640 (2022). https://doi.org/10.1016/B978-0-12-818655-8.00064-0
  10. S. G. Zlotin, I. L. Dalinger, N. N. Makhova, V. A. Tartakovsky, Russ. Chem. Rev. 89, 1 (2020). https://doi.org/ 10.1070/RCR4908
  11. S. G. Zlotin, A. M. Churakov, M. P. Egorov et al., Mendeleev Commun. 31, 731 (2021). https://doi.org/10.1016/j.mencom.2021.11.001
  12. A. O. Shvets, A. A. Konnov, M. S. Klenov et al., Russ. Chem. Bull., Int. Ed. 69, 739 (2020). https://doi.org/10.1007/s11172-020-2826-3
  13. D. A. Gulyaev, M. S. Klenov, A. M. Churakov et al., Russ. Chem. Bull., Int. Ed. 70, 1599 (2021). https://doi.org/10.1007/s11172-021-3256-6
  14. I. N. Zyuzin, V. M. Volokhov, D. B. Lempert, Russ. J. Phys. Chem. B (Engl. Transl.). 15, 810 (2021). https://doi.org/10.1134/S1990793121050109
  15. I. N. Zyuzin, I. Yu. Gudkova, D. B. Lempert, Russ. J. Phys. Chem. B (Engl. Transl.). 15, 611 (2021). https://doi.org/10.1134/S1990793121040138
  16. V. V. Zakharov, N. V. Chukanov, G. V. Shilov, et al., Russ. J. Phys. Chem. B (Engl. Transl.). 15, 622 (2021). https://doi.org/10.1134/S1990793121040126
  17. L.L. Fershtat // FirePhysChem. (China). 3, 78 (2023). https://doi.org/10.1016/j.foc.2022.09.005
  18. D. E. Chavez, J. C. Bottaro, M. Petrie, D. A. Parrish, Angew. Chem. Int. Ed. 54, 12973 (2015). https://doi.org/10.1002/anie.201506744
  19. Y. Tang, D. Kumar, J. M. Shreeve, J. Am. Chem. Soc. 139, 13684 (2017). https://doi.org/10.1021/jacs.7b08789
  20. Y. X. Tang, C. L. He, P. Yin et al., Eur. J. Org. Chem. 19, 2273 (2018). https://doi.org/10.1002/ejoc.201800347
  21. G.F. Rudakov et al. // Chem. Eng. J.2022. V. 450. P. 138073; https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.138073
  22. V. M. Volokhov, E. S. Amosova, A. V. Volokhov et al., Comput. Theor. Chem. 1209, 113608 (2022). https://doi.org/10.1016/j.comptc.2022.113608
  23. L. A. Curtiss, P. C. Redfern, K., J. Raghavachari Chem. Phys. 126, 084108 (2007). https://doi.org/10.1063/1.2436888
  24. A. Nirwan, V. D. Ghule, Theor. Chem. Acc. 137, 1 (2018). https://doi.org/10.1007/s00214-018-2300-6
  25. M. A. Suntsova, O. V. Dorofeeva, J. Chem. Eng. Data. 61, 313 (2016). https://doi.org/10.1021/acs.jced.5b00558
  26. J. Glorian, K. T. Han, S. Braun, B. Baschung, Propellants Explos. Pyrotech. 46, 124 (2021). https://doi.org/10.1002/prep.202000187
  27. K. K. Irikura, D. J. Frurip, Computational Thermochemistry. ACS Symposium Series 667. Washington: American Chemical Society (1998).
  28. Parallel Computational Technologies. PCT 2020. Communications in Computer and Information Science, Eds L. Sokolinsky, M. Zymbler. Springer, Cham. 1263, 291 (2020). https://doi.org/10.1007/978-3-030-55326-5_21
  29. Supercomputing. RuSCDays 2020. Communications in Computer and Information Science, Eds V. Voevodin, S. Sobolev. Springer, Cham. 1331, 310 (2020). https://doi.org/10.1007/978-3-030-64616-5_27
  30. D. B. Lempert, V. M. Volokhov, I. N. Zyuzin et al., Russ. J. Appl. Chem. (Engl. Transl.). 93, 1852 (2020). https://doi.org/10.1134/S1070427220120071
  31. V. M. Volokhov, E. S. Amosova, A. V. Volokhov et al., Supercomput. Front. Innov. 7, 68 (2020). https://doi.org/10.14529/jsfi200406
  32. V. M. Volokhov, T. S. Zyubina, A. V. Volokhov et al., Russ. J. Phys. Chem. B (Engl. Transl.) 15, 12 (2021). https://doi.org/10.1134/S1990793121010127
  33. V. M. Volokhov, T. S. Zyubina, A. V. Volokhov et al., Russ. J. Inorg. Chem. (Engl. Transl.). 66, 78 (2021).
  34. https://doi.org/ 10.1134/S0036023621010113
  35. A. D. Becke, J. Chem. Phys. 98, 5648 (1993). https://doi.org/10.1063/1.464906
  36. B. J. Johnson, P. M. W. Gill, J. A. Pople, J. Chem. Phys. 98, 5612 (1993). https://doi.org/10.1063/1.464906
  37. Y. Zhao, D.G. Truhlar, Theor. Chem. Acc. 120, 215 (2008). https://doi.org/10.1007/s00214-007-0310-x
  38. J.-D. Chai, M. Head-Gordon, Phys. Chem. Chem. Phys. 10, 6615 (2008). https://doi.org/10.1039/B810189B
  39. L. A. Curtiss, P.C. Redfern, K. Raghavachari, J. Chem. Phys. 127, 124105 (2007). https://doi.org/10.1063/1.2770701
  40. L. A.Curtiss, P.C.Redfern, K. Raghavachari, Comput. Mol. Sci. 1, 810 (2011). V. 1. P. 810. https://doi.org/10.1002/wcms.59
  41. J. A. Montgomery Jr., M. J. Frisch, et al., J. Chem. Phys. 112, 6532 (2000). https://doi.org/10.1063/1.481224
  42. G. A Petersson., D.K. Malick, W.G. Wilson, et al., J. Chem. Phys. 109, 10570 (1998); https://doi.org/10.1063/1.477794
  43. E. F. Byrd, B. M. Rice, J. Phys. Chem. A. 110, 1005 (2006). https://doi.org/10.1021/jp0536192
  44. E. F. Byrd, B. M. Rice, J. Phys. Chem. A. 113, 5813 (2009). https://doi.org/10.1021/jp806520b
  45. V. G. Kiselev, C. F. Goldsmith, J. Phys. Chem. A. 123, 9818 (2019). https://doi.org/10.1021/acs.jpca.9b08356
  46. A. Karton, J. M. L. Martin, J. Chem. Phys. 136, 124114 (2012). https://doi.org/10.1063/1.3697678
  47. V. D. Ghule, Comput. Theor. Chem. 992, 92 (2012). https://doi.org/10.1016/j.comptc.2012.05.007
  48. J. Mann, V. D. Ghule, S. Dharavath, Phys. Chem. A. 127, 6467 (2023). https://doi.org/10.1021/0021-9614(89)90060-8

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Bis(triazolo)tetrazine molecules under study.

Download (279KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Structures of isomers of the general formula C4N10O4 1a,b–3a,b (from different angles) and their geometric parameters: bond lengths and bond angles (Å, °). Calculations were performed using the B3LYP/6-311+G(2d,p) method.

Download (1MB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Change in the enthalpy of formation in the gas phase (kJ/mol) in the series of studied isomers 1a,b–3a,b. Calculation method B3LYP/6-311+G(2d,p) - 1, M062X/6-311+G(2d,p) - 2, G4MP2 - 3, G4 - 4, CBS-APNO - 5, CBS-QB3 - 6, ωB97XD/aug-cc-pVTZ - 7, CBS-4M - 8.

Download (391KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. IR spectra (e is the molar extinction coefficient) of absorption of isomeric structures 1a,b–3a,b.

Download (704KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Vectors of atomic displacements for the indicated frequencies (numbers in the figures) of the most intense vibrations of isomeric structures 1a,b–3a,b.

Download (1MB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».