Оценка формы цепных углеводородных молекул методом Монте-Карло

Изучение физических и химических свойств углеводородных цепных молекул очень важно для развития многих технологических областей и для углубления понимания структурных особенностей и функционирования различных биологических систем. При описании разных явлений (вязкого потока молекул, адсорбции на поверхностях, абсорбции и диффузии в пористых системах и т. д.) важно учитывать форму молекул. В настоящей работе методом Монте-Карло при температурах T = 293, 303 и 313 K исследовано конформационное поведение 65 цепных углеводородных молекул следующего строения: CH 3- (CH 2) a- (CH=CH-CH 2) d- (CH 2) b-CH 3 (где a, b, d - целые); количество атомов углерода в остове цепей N = 16, 18, 20, 22, количество cis-двойных связей d = 0, 1, 6. Прототипы молекул - остатки жирных кислот молекул фосфолипидов. Моделирование всех молекул проводили единообразно, в невозмущенном состоянии, использовали «классическую гибкую модель» цепи. При генерировании значений торсионных углов использовали метод существенной выборки в диапазоне 0-360°, с учетом взаимозависимости каждых трех углов вдоль по цепи. Проведена аппроксимация конформаций каждой молекулы прямоугольными параллелепипедами и вычислены средние характеристики формы («спэны»). Изучены зависимости рассчитанных характеристик от количества атомов углерода в цепи, количества двойных связей и их положения в молекулах (зависимости между структурой и свойствами). В их основе лежат характерные особенности внутренних вращений в цепях рассмотренного химического строения.