Квантово-химическое моделирование термохимических свойств молекул высокоэнергетических тетразинов
Автор: Волохов Вадим Маркович, Амосова Елена Сергеевна, Волохов Александр Вадимович, Зюбина Татьяна Сергеевна, Лемперт Давид Борисович, Яновский Леонид Самойлович, Варламов Дмитрий Анатольевич
Статья в выпуске: 2 т.10, 2021 года.
Бесплатный доступ
В статье приведены результаты расчетов структурных и термохимических характеристик ряда потенциально высокоэнергетических соединений: C2N6O4, C2N6O5, C2N6O6, C2H2N6O4, C3HN7O6, C3HN7O4F2, C4N10O12, C3HN6O4F, C4N10O8F4, C4N8O8F2 с использованием квантово-химических ab initio методов. Квантово-химическое моделирование выполнено с применением прикладного программного комплекса GAUSSIAN 09. С использованием гибридного функционала плотности B3LYP проведен поиск оптимальной геометрии молекул, рассчитаны ИК-спектры поглощения, структурные параметры и смещения атомов для наиболее интенсивных колебаний. Методом атомизации получены величины энтальпий образования (ЭО). Расчеты выполнены с использованием комбинированных методов G4(MP2) и G4. Продемонстрирована зависимость ЭО от структуры молекулы. Приведены примеры использованных вычислительных конфигураций на базе нескольких вычислительных ресурсов, описаны некоторые особенности проведенных расчетов. Сделано сопоставление временных затрат и погрешностей при использовании разных методов на одинаковых структурах.
Квантово-химические расчеты, пакет Gaussian, энтальпия образования, высоко-энтальпийные вещества, ИК-спектры газообразных молекул, комбинированные методы G4 и G4(MP2)
Короткий адрес: https://sciup.org/147234297
IDR: 147234297 | DOI: 10.14529/cmse210206
Список литературы Квантово-химическое моделирование термохимических свойств молекул высокоэнергетических тетразинов
- Hosseini S.G., Moeini K., Abdelbaky M.S.M., Garcia-Granda S. Synthesis, characterization, crystal structure, and thermal behavior of a new triazolium salt along with docking studies // J. Struct. Chem. 2020. Vol. 61, no. 3. P. 389-399. DOI: 10.26902/JSC_id52850.
- Абдулов Х.Ш., Муллоев Н.У. Табаров С.Х., Ходиев М.Х. Квантово-химическое определение молекулярной структуры 1,2,4-триазола и расчет его инфракрасного спектра // Журнал структурной химии. 2020. Т. 61, № 4. С. 540-544. DOI: 10.26902/JSC_id53992.
- Lv G., Zhang D.-L., Wang D., Pan L., Liu Y. Synthesis, crystal structure, anti-bone cancer activity and molecular docking investigations of the heterocyclic compound 1-((2S,3S)-2-(benzyloxy)pentan-3-yl)-4-(4-(4-(4-hydroxyphenyl)piperazin-1-yl) phenyl)-1H-1,2,4-triazol-5(4H)-one // J. Struct. Chem. 2019. Vol. 60, no. 7. P. 1219-1225. DOI: 10.26902/JSC_id43057.
- Волохов В.М., Зюбина Т.С., Волохов А.В. и др. Квантово-химическое моделирование углеводородных соединений с высокой энтальпией образования // Химическая физика. 2021. Т. 40, № 1. C. 3-15. DOI: 10.31857/S0207401X21010131.
- Волохов В.М., Зюбина Т.С., Волохов А.В. и др. Предсказательное моделирование молекул высокоэнергетических гетероциклических веществ // Журнал неорганической химии. 2021. Т. 66, № 1. С. 69-80. DOI: 10.31857/S0044457X21010116.
- Frisch M.J., Trucks G.W., Schlegel H.B. et al. Gaussian 09, Revision B.01. Gaussian Inc., Wallingford CT, 2010. 487 p.
- Becke A.D. Density functional calculations of molecular bond energies // J. Chem. Phys. 1986. Vol. 84. P. 4524. DOI: 10.1063/1.450025.
- Johnson B.J., Gill P.M.W., Pople J.A. The performance of a family of density functional methods // J. Chem. Phys. 1993. Vol. 98, no. 4. P. 5612. DOI: 10.1063/1.464906.
- Curtiss L.A. Gaussian-4 theory // J. Chem. Phys. 2007. Vol. 126, no. 8. P. 084108. DOI: 10.1063/1.2436888.
- Curtiss L.A., Redfern P.C., Raghavachari K. Gn theory // Comput. Mol. Sci. 2011. Vol. 1. P. 810-825. DOI: 10.1002/wcms.59.
- Curtiss L.A., Raghavachari K., Redfern P.C., Pople J.A. Assessment of Gaussian-2 and density functional theories for the computation of enthalpies of formation // J. Chem. Phys. 1997. Vol. 106, no. 3. P. 1063. DOI: 10.1063/1.473182.
- NIST-JANAF Thermochemical tables. URL: https://janaf.nist.gov/ (дата обращения: 27.09.2020).
- Computational Chemistry Comparison and Benchmark DataBase. URL: https://cccbdb.nist.gov/hf0k.asp (дата обращения: 10.10.2020).
- Ефимов А.И., Белорукова Л.П., Василькова И.В. и др. Свойства неорганических соединений. Справочник. Л.: Химия, 1983. 392 с.
- Гурвич Л.В. Энергии разрыва химических связей. М.: Наука, 1974. 351 с.
- Grigorenko B., Mironov V., Polyakov I., Nemukhin A. Benchmarking quantum chemistry methods in calculations of electronic excitations // Supercomput. Front. Innov. 2019. Vol. 5, no. 4. P. 62-66. DOI: 10.14529/jsfi180405.
- Voevodin Vl.V. et al. Supercomputer Lomonosov-2: large scale, deep monitoring and fine analytics for the user community // Supercomput. Front. Innov. 2019. Vol. 6, no. 2. P. 4-11. DOI: 10.14529/jsfi190201.
- Воеводин В., Жуматий С., Соболев С., Антонов А., Брызгалов П., Никитенко Д., Стефанов К., Воеводин Вад. Практика суперкомпьютера «Ломоносов» // Открытые системы. 2012. Т. 7. С. 36-39.
- Nikitenko D., Voevodin V., Zhumatiy S. Deep analysis of job state statistics on 'Lomono-sov-2" supercomputer // Supercomput. Front. Innov. 2019. Vol. 5, no. 2. P. 4-10. DOI: 10.14529/jsfi180201.
