Определение сродства к электрону на основе экспериментально измеренных времен жизни отрицательных молекулярных ионов производных кумарина
Автор: Таюпов Мансаф Масхутович, Рахмеев Рустам Габдулшагитович, Асфандиаров Наиль Лутфурахманович, Пшеничнюк Станислав Анатольевич
Журнал: Математическая физика и компьютерное моделирование @mpcm-jvolsu
Рубрика: Физика и астрономия
Статья в выпуске: 3 т.23, 2020 года.
Бесплатный доступ
Методом масс-спектрометрии отрицательных ионов резонансного захвата медленных (0-15 eV) электронов исследованы молекулы 4,7 и 6,7-дигидроксикумарина. Данные соединения являются биологически активными веществами растительного происхождения и обладают антиоксидантными и бактерицидными свойствами. Анализ каналов распада молекулярных отрицательных ионов (ОИ) на стабильные фрагменты с использованием результатов квантово-химических расчетов в приближении теории функционала плотности позволил определить наиболее вероятные структуры осколочных ионов ([M H]-, [M 2H]-, [M CO]-, [M COH]-, [M COOH]-и т. д.). Экспериментально измерено среднее время жизни молекулярныхОИ 4,7-дигидроксикумарина относительно автоотщепления электрона. В рамках приближения Аррениуса была оценена величина адиабатического сродства к электрону (𝐸𝐴𝑎). Установлено, что теоретические значения 𝐸𝐴𝑎, вычисленные методом B3LYP/6-31+G(d) с минимальным добавлением диффузных функций как разности полных энергий нейтральной молекулы и анионрадикала, коррелируют с величинами 𝐸𝐴𝑎, полученными из эксперимента.
Масс-спектрометрия отрицательных ионов, резонансный захват электрона, квантово-химические расчеты, кумарины, органическая электроника
Короткий адрес: https://sciup.org/149131524
IDR: 149131524 | DOI: 10.15688/mpcm.jvolsu.2020.3.5
Список литературы Определение сродства к электрону на основе экспериментально измеренных времен жизни отрицательных молекулярных ионов производных кумарина
- Илленбергер, Е. Прилипание электрона к свободным и связанным молекулам / Е. Илленбергер, Б. М. Смирнов // УФН. - 1998. - Т. 168, № 7. - C. 731-766. - DOI: 10.3367/UFNr.0168.199807c.0731.
- Резонансный захват электронов органическими электроактивными молекулами / С. А. Пшеничнюк, А. В. Кухто, И. Н. Кухто, Н. Л. Асфандиаров // Хим. физика. — 2010. - Т. 29, № 11. - C. 82-96.
- Хвостенко, В. И. Масс-спектрометрия отрицательных ионов в органической химии / В. И. Хвостенко. - М. : Наука, 1981. - 159 с.
- Allan, M. Study of triplet states and short-lived negative ions by means of electron impact spectroscopy / M. Allan // J. Elec. Spec. Relat. Phen. - 1989. - Vol. 48, iss. 2. -P. 219-351. - DOI: 10.1016/0368-2048(89)80018-0.
- Anionic States of Six-Membered Aromatic Phosphorus Heterocycles As Studied by Electron Transmission Spectroscopy and ab Initio Methods / A. Modelli, B. Hajgato, J. F. Nixon, L. Nyulaszi // J. Phys. Chem. A. - 2004. - Vol. 108, iss. 36. - P. 7440-7447. -DOI: 10.1021/jp0480596.
- Atomic and Molecular Electron Affinities: Photoelectron Experiments and Theoretical Computations / J. C. Rienstra-Kiracofe, G. S. Tschumper, H. F. Schaefer, S. Nandi, B. Ellison // Chem. Rev. - 2002. - Vol. 102, iss. 1. - P. 231-282. - DOI: 10.1021/cr990044u.
- De Lima Ribeiro, F. A. QSAR model of the phototoxicity of polycyclic aromatic hydrocarbons / F. A. De Lima Ribeiro, M. M. Ferreira // J. Mol. Struct. THEOCHEM. -2005. - Vol. 719, iss. 1-3. - P. 191-200. - DOI: 10.1016/j.theochem.2005.01.026.
- Dissociative electron attachment to some spinochromes: Fragment anion formation / N. L. Asfandiarov, S. A. Pshenichnyuk, E. P. Nafikova, A. S. Vorob'ev, Y. N. Elkin, A. Modelli, A. S. Komolov // International Journal of Mass Spectrometry. - 2017. - Vol. 412, iss. 1. - P. 26-37. - DOI: 10.1016/j.ijms.2016.12.010.
- Edelson, D. Autodetachment of electrons in sulfur hexafluoride / D. Edelson, J. E. Griffiths, K. B. McAfee // The Journal of Chemical Physics. - 1962. - Vol. 37, iss. 1-3. - P. 917-918.
- Electron affinity evaluation for nitrobenzene derivatives using negative ion lifetime data / N. L. Asfandiarov, S. A. Pshenichnyuk, A. S. Vorob'ev, E. P. Nafikova, A. Modelli // Rapid Commun. Mass Spectrom. - 2015. - Vol. 29, iss. 9. - P. 910-912. - DOI: 10.1002/rcm.7162.
- Electron attachment spectroscopy as a tool to study internal rotations in isolated negative ions / S. A. Pshenichnyuk, A. Modelli, N. L. Asfandiarov, R. G. Rakhmeyev, M. M. Tayupov, A. S. Komolov // Physical Review Research. - 2020. - Vol. 2, iss. 1. -Article ID: 012030. - DOI: 10.1103/PhysRevResearch.2.012030.
- Electron attachment to some naphthoquinone derivatives: long-lived molecular anion formation / N. L. Asfandiarov, S. A. Pshenichnyuk, A. S. Vorob'ev, E. P. Nafikova, Y. N. Elkin,
- D. N. Pelageev, E. A. Koltsova, A. Modelli // Rapid Commun. Mass Spectrom. - 2014. - Vol. 28, iss. 14. - P. 1580-1590. - DOI: 10.1002/rcm.6934.
- Electron attachment to the phthalide molecule / N. L. Asfandiarov, S. A. Pshenichnyuk, A. S. Vorob'ev, E. P. Nafikova, A. N. Lachinov, V. A. Kraikin, A. Modelli // J. Chem. Phys. — 2015. — Vol. 142, iss. 17. — Article ID: 174308. — DOI: 10.1063/1.4919631.
- Electronic properties of the interface between hexadecafluoro copper phthalocyanine and unsubstituted copper phthalocyanine films / A. S. Komolov, E. F. Lazneva, S. A. Pshenichnyuk, A. A. Gavrikov, N. S. Chepilko, A. A. Tomilov, N. B. Gerasimova, A. A. Lezov, P. S. Repin // Semiconductors. — 2013. — Vol. 47, iss. 7. — P. 956-961. — DOI: 10.1134/S1063782613070117.
- Estimating electron affinity from the lifetime of negative molecular ions: Cycloheptatriene derivatives / N. L. Asfandiarov, S. A. Pshenichnyuk, A. S. Vorob'ev, E. P. Nafikova, V. K. Mavrodiev, I. I. Furlei, V. A. Dokichev, D. N. Platonov, A. Yu. Belyy // Russ. J. Phys. Chem. A. — 2017. — Vol. 91, iss. 5. — P. 915-920. — DOI: 10.1134/S0036024417050041.
- Gaussian 09 (Revision A.02) / M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, G. Scalmani. — Gaussian, Inc., Wallingford CT. — Electronic text data. — Mode of access: https://www.researchgate.net/publication/260433987_Gaussian_09_Revision_A02. — Title from screen.
- Illenberger, E. Gaseous Molecular Ions. An Introduction to Elementary Processes Induced by Ionization / E. Illenberger, J. Momigny. — New York : Steinkopff Verlag Darmstadt, Springer Verlag, 1992. — 344 p.
- Modelli, A. Electron Affinities of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons by Means of B3LYP/6-31+G* Calculations / A. Modelli, L. Mussoni, D. Fabbri // J. Phys. Chem. A. — 2006. — Vol. 110, iss. 20. — P. 6482-7447. — DOI: 10.1021/jp0605911.
- Modelli, A. Gas-phase dissociative electron attachment to flavonoids and possible similarities to their metabolic pathways / A. Modelli, S. A. Pshenichnyuk // Physical Chemistry Chemical Physics. — 2013. — Vol. 15, iss. 5. — P. 1588-1600.
- Pshenichnyuk, S. A. Relation between Electron Scattering Resonances of Isolated NTCDA Molecules and Maxima in the Density of Unoccupied States of Condensed NTCDA Layers / S. A. Pshenichnyuk, A. S. Komolov // J. Phys. Chem. A. — 2012. — Vol. 116, iss. 1. — P. 761-766. — DOI: 10.1021/jp210224j.
- Scheer, A. M. n* Orbital System of Alternating Phenyl and Ethynyl Groups: Measurements and Calculations / A. M. Scheer, P. D. Burrow // J. Phys. Chem. B. — 2006. — Vol. 110, iss. 36. — P. 17751-17756. — DOI: 10.1021/jp0628784.
- Spectroscopic states of PTCDA negative ions and their relation to the maxima of unoccupied state density in the conduction band / S. A. Pshenichnyuk, A. V. Kukhto, I. N. Kukhto, A. S. Komolov // Tech. Phys. — 2011. — Vol. 56, iss. 6. — P. 754-759. — DOI: 10.1134/S106378421106020X.
- Zhu, X. Q. Accurate Estimation of the One-Electron Reduction Potentials of Various Substituted Quinones in DMSO and CH3CN / X. Q. Zhu, C. H. Wang // J. Org. Chem. — 2010. — Vol. 75, iss. 15. — P. 5037-5047. — DOI: 10.1021/jo100735s.
