ИК спектры и структурно-динамические ангармонические модели циклогексанола

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Методом теории функционала плотности B3LYP/6-31G(d) с учетом механического ангармонизма построены структурно-динамические модели двух конформеров молекулы циклогексанола 1 и 2 с экваториальной ориентацией гидроксильной группы. Вычислены необходимые параметры адиабатических потенциалов конформеров: минимумы энергий, оптимальные геометрии, дипольные моменты, силовые постоянные, рассчитаны частоты и формы нормальных колебаний и их интенсивности в ИК спектрах. Дана оценка полученных результатов на основании сравнения их с рассчитанными ранее в гармоническом приближении. Поведен анализ измеренных в области 400–3800 см–1 ИК спектров образцов циклогексанола в кристаллических фазах II и III с целью выявления обертонов, составных колебаний и резонансов. Уточнена интерпретация измеренных ИК спектров.

Об авторах

Лев Михайлович Бабков

Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского

ORCID iD: 0000-0003-3403-3786
410012, Россия, г. Саратов, ул. Астраханская, 83

Список литературы

  1. Волькенштейн М. А., Грибов Л. А., Ельяшевич М. А., Степанов Б. И. Колебания молекул. М. : Наука, 1972. 700 с.
  2. Свердлов Л. М., Ковнер М. А., Крайнов Е. П. Колебательные спектры многоатомных молекул. М. : Наука, 1970. 560 с.
  3. Грибов Л. А. Введение в молекулярную спектроскопию. М. : Наука, 1976. 400 с.
  4. Грибов Л. А., Дементьев В. А. Моделирование колебательных спектров сложных соединений на ЭВМ. М. : Наука, 1989. 160 с.
  5. Pulay P., Fogarasi G., Pongor G., Boggs J. E., Vargha A. Combination of theoretical ab initio and experimental information to obtain reliable harmonic force constants. Scaled quantum mechanical (QM) force fields for glyoxal, acrolein, butadiene, formaldehyde, and ethylene // J. Am. Chem. Soc. 1983. Vol.105, № 24. P. 7037–7047. https://doi.org/10.1021/ja00362a005
  6. Yashida H., Takeda K., Okamura J., Ehara A., Matsuura H. A New Approach to Vibrational Analysis of Large Molecules by Density Functional Theory: Wavenumber-Linear Scaling Method // J. Phys. Chem. A. 2002. Vol. 106, № 14. P. 3580–3586. https://doi.org/10.1021/jp013084m
  7. Березин К. В., Кривохижина Т. В., Нечаев В. В. Применение метода линейного масштабирования частот в расчетах нормальных колебаний многоатомных молекул // Оптика и спектроскопия. 2003. Т. 94, № 3. С. 398–401.
  8. Handy N. C., Willets A. Anharmonic constants for benzene // Spectrochim. Acta. 1997. Vol. 53, № 8. P. 1169–1177. https://doi.org/10.1016/S1386-1425(96)01864-1
  9. Березин К. В., Нечаев В. В., Элькин П. М. Ангармонический анализ колебательных состояний пиримидина методом функционала плотности // Оптика и спектроскопия. 2004. Т. 97, № 2. С. 224–234.
  10. Бабков Л. М., Успенский К. Е., Давыдова Н. А. Структурно-динамическая модель молекулы 2-бифенилметанола в ангармоническом приближении // Журнал прикладной спектроскопии. 2009. Т. 76, № 6. С. 843–852.
  11. Элькин М. Д., Бабков Л. М. Учёт ангармонического смещения полос в модельных расчётах колебательных спектров димеров с водородной связью // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия : Физика. 2011. Т. 11, вып.1. С. 20–25.
  12. Kelley K. K. Cyclohexanol and the third law of thermodynamics // J. Am. Chem. Soc. 1929. Vol. 51, № 5. P. 1400–1406.
  13. Neelakantan R. Raman spectrum of cyclohexanol // Proc. Indian Acad. Sci. A. 1963. Vol. 57. P. 94–102. https://doi.org/10.1007/BF03046321
  14. Green J., Griffith W. T. Phase transformations in solid cyclohexanol // J. Phys. Chem. Solids. 1965. Vol. 26, № 3. P. 631–637. https://doi.org/10.1016/0022-3697(65)90139-3
  15. Adachi K., Suga H., Seki S. Phase changes in crystalline and glassy-crystalline cyclohexanol // Bull. Chem. Soc. Jpn. 1968. Vol. 41, № 5. P. 1073–1087. https://doi.org/10.1246/bcsj.41.1073
  16. Wunderlich B. The detection of conformational disorder by thermal analysis // Pure and Appl. Chem. 1989. Vol. 61, № 8. P. 1347–1351. https://doi.org/10.1351/pact198961081347
  17. Inscore F., Gift A., Maksymiuk P., Farquharson S. Characterization of chemical warfare G-agent hydrolysis products by surface-enhanced Raman spectroscopy // Proc. SPIE. 2004. Vol. 5585. P. 46–52. https://doi.org/10.1117/12.580461
  18. Bonnet A., Chisholm J., Sam Motherwell W. D., Jones W. Hydrogen bonding preference of equatorial versus axial hydroxyl groups in pyran and cyclohexane rings in organic crystals // Cryst. Eng. Comm. 2005. Vol. 7, № 9. P. 71–75. https://doi.org/10.1039/B417569G
  19. Ibberson R. M., Parsons S., Allan D. R., Bell A. M. T. Polymorphism in cyclohexanol // Acta Cryst. 2008. Vol. B64. P. 573–582. https://doi.org/10.1117/S010876.8108025093
  20. Элькин П. М., Шальнова Т. А., Гордеев И. И. Структурно-динамические модели конформеров циклогексанола // Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии. 2010. Т. 11, № 3. С. 41–45.
  21. Бабков Л. М., Давыдова Н. А., Моисейкина Е. А. ИК спектры циклогексанола и структурно-динамическая модель молекулы // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия : Физика. 2012. Т. 12, вып. 1. С. 54–62.
  22. Бабков Л. М., Давыдова Н. А., Моисейкина Е. А. Водородная связь и её влияние на структуру и колебательнае спектры циклогексанола // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия : Физика. 2013. Т. 13, вып. 1. С. 13–26.
  23. Кон В. Электронная структура вещества – волновые функции и функционалы плотности // УФН. 2002. Т. 172, № 3. С. 336–348. https://doi.org/10.3367/UFNr0172.200203e0336
  24. Попл Дж. А. Квантово-химические модели // УФН. 2002. Т. 172, № 3. С. 349–356. https://doi.org/10.3367/UFNr0172.200203f0349
  25. Frisch M. J., Trucks G. W., Schlegel H. B., Scuseria G. E., Robb M. A., Cheeseman J. R., Montgomery J. A., Vreven Jr. T., Kudin K. N., Burant J. C., Millam J. M., Iyengar S. S., Tomasi J., Barone V., Mennucci B., Cossi M., Scalmani G., Rega N., Petersson G. A., Nakatsuji H. [et al.]. Gaussian 03, Revision B.03. Gaussian, Inc., Pittsburgh PA, 2003. 302 p.
  26. Бабков Л. М., Пучковская Г. А., Макаренко С. П., Гаврилко Т. А. ИК спектроскопия молекулярных кристаллов с водородной связью. Киев : Наукова думка, 1989. 160 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

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».