Известия Саратовского университета.

Новая серия. Серия Физика

ISSN 1817-3020 (Print)
ISSN 2542-193X (Online)


Образец для цитирования:

Березин К. В., Нечаев В. В., Козлов О. В., Новосёлова А. В., Чернавина М. Л., Березин В. И., Березин М. К., Новоселов В. В. Исследование проявления парной ассоциации в ИК-спектрах пиридина методом функционала плотности //Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия Физика. 2015. Т. 15, вып. 1. С. 14-20. DOI: https://doi.org/10.18500/1817-3020-2015-15-1-14-20

Язык публикации: 
русский
Рубрика: 
УДК: 
539.182/.184, 519.677

Исследование проявления парной ассоциации в ИК-спектрах пиридина методом функционала плотности

Авторы: 
Березин Кирилл Валентинович, Саратовский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Нечаев Владимир Владимирович, Саратовский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Козлов Олег Вадимович, Саратовский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Новосёлова Анна Владимировна, Саратовский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Чернавина Мария Леонидовна, Саратовский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Березин Валентин Иванович, Саратовский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Березин Максим Кириллович, Саратовский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Новоселов Владимир Владимирович, Саратовский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Аннотация: 

Методом функционала плотности B3LYP/6-311+G(d, p) выполнен расчет структуры, частот нормальных колебаний и интенсивностей полос в ИК-спектрах пяти димеров пиридина с водородной связью. Выполнено моделирование ряда сложных колебательных контуров в ИК-спектре пиридина с учетом межмолекулярного взаимодействия. Показано, что большой вклад в формирование полос сателлитов, усложняющих структуру колебательных полос мономерного пиридина в матрично-изолированном низкотемпературном ИК-спектре, вносят водородосвязанные парные самоассоциаты. Предложена детальная интерпретация низкотем-пературного матрично-изолированного ИК-спектра поглощения пиридина H5 и D5. Вычислены термодинамические характеристики образования комплексов с учетом базисной суперпозиционной ошибки.

DOI: 
10.18500/1817-3020-2015-15-1-14-20
Библиографический список: 
  1. Klaboe P., Nielsen C. J. Recent advances in infrared matrix isolation spectroscopy // Analyst (Cambridge, United Kingdom). 1992. Vol. 117, № 3. P. 335–341.
  2. Пиментел Дж. Колебательная спектроскопия / под ред. A. Барнса и У. Орвилл-Томаса. М. : Мир, 1981. 480 с.
  3. Барри Ф. М., Тохадзе К. Г. Водородная связь / под ред. Н. Д. Соколова. М. : Наука, 1981. 286 с.
  4. Bürger H., Schneider W., Sommer S., Thiel W., Will-ner H. Generation of gold ions in the solid state or in f uorosulfuric acid solution and their identif cation by ESR // J. Chem. Phys. 1991. Vol. 95, № 8. P. 5660-9.
  5. Shepherd R. A., Graham W. R. M. Formation and Identif cation of Interstellar Molecule Linear C5H from Photolysis of Methane Dispersed in Solid Neon // J. Chem. Phys. 1987. Vol. 86. P. 2600–2605.
  6. Goodman M. A., Sweany R. L., Flurry R. L. Jr. Iinfrared spectra of matrix-isolated, crystalline solid, and gas phase C3-C6 n-alkanes // J. Phys. Chem. 1983. Vol. 87, № 10. P. 1753–1757.
  7. Engdahl A., Nelander B. Infrared spectrum of cis-glyoxal // Chem. Phys. Lett. 1988. Vol. 148, № 2–3. P. 264–275.
  8. Шапетько Н. Н., Базов В. П. Проявление туннельных эффектов в инфракрасных спектрах ацетилацетона в матричной изоляции при 14 К // Журн. физ. химии. 1989. Т. 63, № 10. С. 2832–2835.
  9. Destexhe A., Smets J., Adamowicz L., Maes G. Matrix-Isolation FT-IR Studies and AbInitio Calculations of Hydrogen-Bonded. Complexes of Molecules Modeling Cytosine // J. Phys. Chem. 1994. Vol. 98, № 5. P. 1506–1514.
  10. Szczesniak M., Nowak M. J., Szczepaniak K., Chin S., Scott I., Person W. B. Matrix isolation studies of nucleic acid constituents-III. 1-Methyluracil, 3-methyluracil and 1,3-dimethyluracil monomers // Spectrochim. Acta. A. 1985. Vol. 41, № 1–2. P. 233–236.
  11. Степаньян С. Г., Шеина Г. Г., Радченко Е. Д., Благой Ю. П. Инфракрасные спектры и таутомерия изоцитозина в аргоновой матрице // Журн. физ. хи-мии. 1989. Т. 63, № 11. С. 3008–3014.
  12. Nowak M. J., Lapinski L., Kwiatkowski J. S., Leszczyń-ski J. Molecular Structure and Infrared Spectra of Ad-enine. Experimental Matrix Isolation and Density Func-tional Theory Study of Adenine (15)N Isotopomers // J . Phys. Chem. 1996. Vol. 100, № 9. P. 3527–3534.
  13. Stepanian S. G., Reva I. D., Radchenko E. D., Ada-mowicz L. Conformational Behavior of Alanine. Mat-rix-Isolation Infrared and Theoretical DFT and ab Initio Study // J. Phys. Chem. A. 1998. Vol. 102, № 24. P. 4623–4629.
  14. Ivanov A. Yu., Sheina G., Blagoi Yu. P. FTIR spec-troscopic study of the UV-induced rotamerization of glycine in the low temperature matrices (Kr, Ar, Ne) // Spectrochim. Acta. A. 1999. Vol. 55, № 1. P. 219–228.
  15. Kincaid J. R., Urban M. W., Watanabe T., Nakamoto K. Infrared Spectra of Matrix-Isolated Metal Complexes of Octaethylporphine // J. Phys. Chem. 1983. Vol. 87, № 16. P. 3096–3101.
  16. Radziszewski J. G., Nepraš M., Balaji V., Waluk J., Vogel E., Michl J. Polarized Infrared Spectra of Photoori-ented Matrix-Isolated Free-Base Porphyn Isotopomers // J. Phys. Chem. 1995. Vol. 99. P. 14254–14260.
  17. Молекулярные взаимодействия / под ред. Г. Ратай-чика, У. Орвилла-Томаса : в 2 т. М. : Мир, 1984. Т. 2. 600 с.
  18. Fujimoto N., Toyama A., Takeuchi H. Effect of hydrogen bonding on the UV resonance Raman bands of the ad-enine ring and its C8-deuterated analog // J. Mol. Struct. 1998. Vol. 447, № 1–2. P. 61–69.
  19. Efremov R. G., Feofanov A. N., Dzhandzhugazyan K. N., Modyanov N. N., Nabiev I. R. Study of ATP binding in the active site of Na+, K+ ATpase as probed by ultraviolet resonance Raman Spectroscopy // FEBS Lett. 1990. Vol. 260, № 2. P. 257–260.
  20. Taddei G., Castellucci E., Verderame F. D. Pair Associa-tion in Matrix Isolated Pyridine // J. Chem. Phys. 1970. Vol. 53, № 6. P. 2407–2411.
  21. Moller C., Plesset M. S. Note on an approximation treat-ment for many – electron system // Phys. Rev. 1934. Vol. 46, № 7. P. 618–622.
  22. Кон В. Электронная структура вещества – волновые функции и функционалы плотности // УФН. 2002. Т. 172, № 3. C. 336–348.
  23. Krishnan R., Schlegel H. B., Pople J. A. Self-consis-tent orbital methods. XX. A basis set for correlated wave functions // J.Chem. Phys. 1980. Vol. 72, № 1. P. 650–654.
  24. Pople J. A., Head-Gordon M., Raghavachari K. Quadratic conf guration interaction. A general technique for deter-mining electron correlation energies // J. Chem. Ph ys. 1987. Vol. 87, № 10.  P. 5968–5975.
  25. Becke A. D. Density-functional thermochemistry. III. The role of exact exchange // J. Chem. Phys. 1993. Vol. 98, № 7. P. 5648–5652.
  26. Lee C., Yang W., Parr R. G. Development of the Colle-Solvetti correlation-energy formula into a functional of the electron density // Phys. Rev. 1988. Vol. 37B, № 2. P. 785–789.
  27. Frisch M. J., Trucks G. W., Schlegel H . B. et al. Gaussian 98 / Gaussian Inc. Pittsburgh, PA, 1998.
  28. Yoshida H., Ehara A., Matsuura H. Density functional vibrational analysis using wavenumber-linear scale factors // Chem. Phys. Lett. 2000. V ol. 325, № 4. P. 477–483.
  29. Portmann S., Fluekiger P.F. URL: http://www.cscs.ch/molekel/
  30. Березин К. В., Березин В. И., Кирносов Н. А., Бере-зин М. К. Учет межмолекулярного взаимодействия в рамках современных квантовомеханических ме-тодов расчета структуры и колебательных спектров многоатомных молекул // Проблемы оптической физики и биофотоники : материалы 12-й Между-нар. Молодежной науч . школы по оптике, лазерной физике и биофотонике. Саратов : Новый ветер, 2009. С. 181–188
Полный текст в формате PDF(Ru):
(загрузок: 29)