Известия Саратовского университета.

Новая серия. Серия Физика

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


Образец для цитирования:

Бабков Л. М., Давыдова Н. А., Ивлиева-Перетокина И. В. Влияние водородной связи на структуру и ИК спектр трифенилфосфита //Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия Физика. 2019. Т. 19, вып. 2. С. 132-139. DOI: https://doi.org/10.18500/1817-3020-2019-19-2-132-139

Язык публикации: 
русский
УДК: 
539.194:539.196.3

Влияние водородной связи на структуру и ИК спектр трифенилфосфита

Авторы: 
Бабков Лев Михайлович, Саратовский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Давыдова Надежда Александровна, Институт физики НАН Украины (Киев)
Ивлиева-Перетокина Ирина Валерьевна, Саратовский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Аннотация: 

Исследовано влияние водородной связи на структуру и ИК спектр трифенилфосфита. Работа продолжила проведенные ранее исследования влияния конформационных изменений молекулы на его ИК спектр. Измерены ИК спектры образцов в кристаллическом (моноклинная и гексагональная фазы), «глассиал», аморфном и жидком состояниях при температурах 12 и 320 К. Проведено моделирование Н-комплекса молекулы, представленного димером, методом теории функционала плотности B3LYP/6-31G(d). Минимизирована энергия Н-комплекса, оптимизирована его геометрия, вычислены энергия водородной связи, электрооптические и механические параметры. Решены механическая и электрооптическая задачи: рассчитаны частоты и формы нормальных колебаний димера и их интенсивности в ИК спектре. Установлено наличие в образце Н-комплексов, образованных слабой водородной связью С-Н…..О. Установлено и оценено ее влияние на спектральные характеристики фрагмента P(OС)3 молекулы (области 715–740, 850–890, 1180–1220 см^(-1) ИК спектра) и на форму полосы, соответствующей валентным колебаниям связей С-Н (3020–3080 см^(-1)).

DOI: 
10.18500/1817-3020-2019-19-2-132-139
Библиографический список: 

1. Бабков Л. М., Давыдова Н. А., Ивлиева И. В. ИК спектры трифенилфосфита и их интерпретация на основе молекулярного моделирования // Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Физика. 2017. Т. 17, вып. 1. С. 11–19. DOI: https://doi.org/10.18500/1817-3020-2017-17-1-11-19

2. Mei Q., Ghalsasi P., Benmore C. J., Yarger J. L. The local structure of triphenyl phosphite studied using spallation neutron and high-energi X-ray diffraction // J. Phys. Chem. B. 2004. V. 108. P. 20076–20082.

3. Hernandez O.J., Boucekkine A., Hedoux A. Density functional theory study of triphenyl phosphite : molecular fl exibility and weak intermolecular hydrogen bonding // J. Phys. Chem. A. 2007. Vol. 111. P. 6952–6958.

4. Wiedersich J., Kudlic K., Gottwald J., Benini G., Roggatz I., Rosser E. On polyamorphism of triphenyl phosphite // J. Phys. Chem. B. 1997. Vol. 101, № 30. Р. 5800–5803.

5. Senker J., Sehnert J., Correll S. Microscopic description of the polyamorphic phases of triphenyl phosphite by means of multidimensional solid-state NMR spectroscopy // J. Am. Chem. Soc. 2005. Vol. 127, № 1. Р. 337–349.

6. Hedoux A., Guinet Y., Descamps M., Hernandez O., Derollez P., Dianoux A. J., Foulon M., Lefebvre J. A description of the frustration responsible for a polyamorphism situation in triphenyl phosphate // J. Non-Cryst. Solids. 2002. Vol. 307. P. 637–643.

7. Hedoux A., Denicourt T., Guinet Y., Carpentier L., Descamps M. Conversion of the glacial state into the crystal in triphenyl phosphite // Solid State Communications. 2002. Vol. 122, № 7–8. P. 373–378.

8. Hernandez O., Hédoux A., Lefebvre J., Guinet Y., Descamps M., Papoular R., Masson O. Ab initio structure determination of tri phenyl phosphite by powder synchrotron X-ray diffraction // J. Appl. Cryst. 2002. Vol. 35. P. 212–219.

9. Kivelson D., Tarjus G. Apparent polyamorphism and frustration // J. Non-Cryst. Solids. 2002. Vol. 307–310. Р. 630–636.

10. Senker J., Rossler E. Triphenyl phosphite: a candidate for liquid polyamorphism // Chem. Geol. 2001. Vol. 174, № 1–3. Р. 143–156.

11. Senker J., Rossler E. Determination of the local disorder in the polyamorphic phases of triphenyl phosphate // J. Phys. Chem. B. 2002. Vol. 106, № 31. Р. 7592–7595.

12. Golovanov D. G., Lyssenko K. A., Antipin M. Yu., Vygodskii Y. S., Lozinskaya E. I., Shaplov A. S. Long-awaited polymorphic modification of triphenyl phosphite // CrystEngComm. 2005. Vol. 7. P. 465–468.

13. Johari G. R., Ferrari C. Calorimetric and dielectric investigations of the phase transformations and glass transition of triphenyl phosphite // J. Phys. Chem. B. 1997. Vol. 101, № 49. Р. 10191–10197.

14. Dvinskich S., Benini G., Senker J., Vogel M., Wiedersich J., Kudlic K., Rosser E. J. Molecular motion in the two amorphous phases of triphenyl phosphite // Phys. Chem. B. 1999. Vol. 103, № 10. Р. 1727–1737.

15. Alba-Simionesco Ch., Tarjus G. Experimental evidence of mesoscopic order in the apparently amorphous glacial phase of the fragile glass former triphenyl phosphite // Europhysics Letters. 2000. Vol. 52, № 3. Р. 297–303.

16. Tarjus G., Alba-Simionesco A., Grousson M., Viot P., Kivelson D. Locally preferred structure and frustration in glass-forming liquids: a clue to polyamorphism? // J. Phys. Cond. Matter. 2003. Vol. 15, № 11. Р. S1077–S1084.

17. Mizukami M., Kobashi K., Hanaya M., Oguni M. J. Presence of two freezing-in processes concerning α-glass transition in the new liquid phase of triphenyl phosphite and its consistency with “cluster structure” and “intracluster rearrangement for α process” models // Phys. Chem. B. 1999. Vol. 103, № 20. Р. 4078–4088.

18. Hedoux A., Guinet Y., Derollez P., Hernandez O., Paccou L., Descamps M . Micro-structural investigations in the glacial state of triphenyl phosphite // J. Non-Cryst. Solids. 2006. Vol. 352, № 42–59. P. 4994–5000.

19. Hedoux A., Hernandez O., Lefebvre J., Guinet Y., Descamps M. Mesoscopic description of the glacial state in triphenyl phosphite from x-ray diffraction experiment // Phys. Rev. B. 1999. Vol. 60. P. 9390–9395.

20. Hedoux A., Guinet Y., Descamps M., Benabou A. Raman scattering investigation of the glaciation process in triphenyl phosphite // J. Phys. Chem. B. 2000. Vol. 104. Р. 11774–11780.

21. Hedoux A., Guinet Y., Descamps M. Size dependence of the raman spectra in an amorphous-nanocrystalline mixwd phase : the glacial state of triphenyl phosphite // J. Raman Spectrosc. 2001. Vol. 32. P. 677–688.

22. Hedoux A., Guinet Y., Foulon M., Descamps M. Evidence for transient kinetics of nucleation as responsible for the isothermal transformation of supercooled liquid into the glacial state of triphenyl phosphite // J. Chem. Phys. 2002. Vol. 116. P. 9374–9382.

23. Derollez P., Hedoux A., Guinet Y., Lefebvre J., Descamps M., Hernandez O. Micro(nano)structure of the glacial state in triphenyl phosphite (TPP) // Z. Kristallogr. Suppl. 2006. Vol. 23. P. 557–562.

24. Senker J., Rossler E. Triphenyl phosphite: a candidate for liquid polyamorphism // Chem. Geol. 2001. Vol. 174. P. 143–156.

25. Mosses J., Syme C. D., Wynne K. W. Order parameter of the liquid-liquid transitio n in a molecular liquid // J. Phys. Chem. Lett. 2015. Vol. 6. P. 38–43.

26. Babkov L. M., Baran J., Davydova N. A., Ivlieva I. V., Ponezha E. A., Reznichenko V. Ya. Infrared spectra of triphenyl phosphite and their interpretation on the basis of quantum chemistry calculation // Ukr. J. Phys. 2016. Vol. 61, № 6. P. 471–476.

27. Кон В. Электронная структура вещества – волновые функции и функционалы плотности // Успехи физ. наук. 2002. Т. 172, № 3. С. 33 5–348. DOI: https://doi.org/10.3367/UFNr.0172.200203e.0336

28. Попл Дж. А. Квантово-химические модели // Успехи физ. наук. 2002. Т. 172, № 3. С. 349–356. DOI: https://doi.org/10.3367/UFNr.0172.200203f.0349

29. 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., Hada M., Ehara M., Toyota K., Fukuda R., Hasegawa J., Ishida M., Nakajima T., Honda Y., Kitao O., Nakai H., Klene M., Li X., Knox J. E., Hratchian H. P., Cross J. B., Adamo C., Jaramillo J., Gomperts R., Stratmann R. E., Yazyev O., Austin A. J., Cammi R., Pomelli C., Ochterski J. W., Ayala P. Y., Morokuma K., Voth G. A., Salvador P., Dannenberg J. J., Zakrzewski V. G., Dapprich S., Daniels A. D., Strain M. C., Farkas O., Malick D. K., Rabuck A. D., Raghavachari K., Foresman J. B., Ortiz J. V., Cui Q., Baboul A. G., Clifford S., Cioslowski J., Stefanov B. B., Liu G., Liashenko A., Piskorz P., Komaromi I., Martin R. L., Fox D. J., Keith T., Al-Laham M. A., Peng C. Y., Nanayakkara A., Challacombe M., Gill P. M. W., Johnson B., Chen W., Wong W., Gonzalez C., Pople J. A. Gaussian 03, Revision B.03. Gaussian Inc., Pittsburgh PA, 2003. 302 p.

30 Yoshida H., Ehara A., Matsuura H. Density functional vibrational analysis using wavenumber-linear scale factors // Chem. Phys. Lett. 2000. Vol. 325, № 4. P. 477–483.

31. Yoshida 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.

32. Березин К. В., Нечаев В. В., Кривохижина T. В. Применение метода линейного масштабирования частот в расчетах нормальных колебаний многоатомных молекул // Оптика и спектроскопия. 2003. Т. 94, № 3. С. 398–401.

Полный текст в формате PDF(Ru):
(загрузок: 20)