Статьи журнала - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Химия

Все статьи: 582

Конденсация s-замещенных 6-амино-2-тиоурацилов с бензальдегидами

Конденсация s-замещенных 6-амино-2-тиоурацилов с бензальдегидами

Петрова Ксения Юрьевна, Ким Дмитрий Гымнанович, Сергеев Михаил Юрьевич

Статья научная

В настоящей работе взаимодействием 2-аллилсулфанил-, 2-металлилсульфанил- и 2-пропаргилсульфанил-6-аминопиримидин-4(3 Н )-онов с бензальдегидом в концентрированной уксусной кислоте при комнатной температуре получены 5,5'-(фенилметилен) бис (2-органилсульфанил-6-аминопиримидин-4(3 H )-оны), реакцией 2-аллилсулфанил-, 2-бензилсульфанил- и 2-пропаргилсульфанил-6-аминопиримидин-4(3 Н )-онов с 4,4-диметиламинобензальдегидом и 2-бензилсульфанил-6-аминопиримидин-4(3 Н )-она с 3,4-диметоксибензальдегидом в аналогичных условиях получены 5,5'-((4-(диметиламино)фенил)метилен) бис (2-органилсульфанил-6-аминопиримидин-4(3 H )-оны) и 5,5'-((3,4-диметоксифенил)метилен) бис (2-бензилсульфанил-6-аминопиримидин-4(3 H )-он), соответственно. Исходные 2-органилсульфанил-6-аминопиримидин-4(3 Н )-оны получены по известной методике алкилированием 6-амино-2-тиоурацила органилгалогенидами (аллилбромидом, металлилхлоридом, пропаргилбромидом и бензилхлоридом) в водно-спиртовой среде при комнатной температуре в присутствии щелочи. Структуры полученных в результате реакций с ароматическими альдегидами дипиримидинов подтверждены методом протонного магнитного резонанса на приборах Bruker AVANCE-500 и Bruker DRX-400 и методом масс-спектрометрии при электронной ионизации на газовом хромато-масс-спектрометре GCMS-QP2010 UltraShimadzu. В ЯМР 1H спектрах полученных дипиримидинов отсутствует синглет при 4,90-5,05 м.д., принадлежащий протону в 5 положении пиримидинового кольца, но присутствует сигнал CHPh в области 5,35-5,50 м.д. Сигналы монозамещенного фенильного кольца проявились в области 7,00-7,25 м.д., а в случае ди- и тризамещенных производных сигналы в более сильном поле - при 6,55-6,90 м.д. и при 6,60-6,70 м.д., соответственно. Характерной особенностью всех изученных масс-спектров является наличие пика молекулярного иона, а также разрыв связи С5-CHPh и образование фенил-катионов. В масс-спектрах всех изученных соединений присутствуют пики, характерные для фрагментации исходных 2-органилсульфанил-6-аминопиримидин-4(3 Н )-онов, что обусловлено разрывом связи С5-CHPh. Взаимодействие с замещенными ароматическими альдегидами происходит в две стадии, о чем свидетельствует образование смеси 6-амино-5-(гидрокси(фенил)метил)-2-металлилсульфанилпиримидин-4(3 H )-она и 5,5'-(фенилметилен) бис (2-металлилсульфанил-6-аминопиримидин-4(3 H )-она) при взаимодействии 2-металлилсульфанил-6-аминопиримидин-4(3 Н )-она с бензальдегидом при эквимольном соотношении. Все попытки получить трициклическую систему, а именно замещенные пиридо[2,3- d :6,5- d ’]дипиримидины, внутримолекулярным элиминированием молекулы аммиака оказались безуспешными. Реакция 5,5'-(фенилметилен) бис (2-аллилсульфанил-6-аминопиримидин-4(3 H )-она с иодом приводит к образованию иодида 6,6'-(фенилметилен)бис(5-амино-3-(иодометил)-7-оксо-2,3,7,8-тетрагидротиазоло[3,2- a ]пиримидиния), что доказано методом ЯМР 1Н. В спектре появляется характерный сигнал группы NCH+ при 5,29 м.д.

Бесплатно

Конденсация ацетона с диэтилоксалатом и арилдиазониевыми солями

Конденсация ацетона с диэтилоксалатом и арилдиазониевыми солями

Левенец Татьяна Васильевна, Козьминых Владислав Олегович, Толстикова Александра Олеговна

Статья научная

Реакцией 1-этокси-1,4-диоксо-2-пентен-2-олята натрия с арилдиазониевыми солями получены этиловые эфиры 3-арилгидразоно-2,4-диоксопентановых кислот. Изучена однореакторная трехкомпонентная конденсация ацетона с диэтилоксалатом и солями арилдиазония, приводящая к образованию этиловых эфиров 3-арилгидразоно-2,4-диоксопентановых кислот. Обсуждаются особенности строения синтезированных соединений на основании данных УФ-, ИК-, ЯМР 1H-спектроскопии и РСА. Исследована антимикробная активность полученных соединений.

Бесплатно

Конформационные эффекты аллилзамещенных тио(окси)хинолинов

Конформационные эффекты аллилзамещенных тио(окси)хинолинов

Шманина Елена Александровна, Барташевич Екатерина Владимировна, Ким Дмитрий Гымнанович

Краткое сообщение

Выполнен конформационный анализ молекулярных структур замещенных в положении 2 и 8 аллилтио- и аллилоксихинолинов. Показано, что конформационные состояния, включающие внутримолекулярные водородные связи N...H-C, могут препятствовать образованию межмолекулярных взаимодействий по основному центру - атому азота хинолинового кольца. Данные состояния способствуют стабилизации геометрии со сближенными реакционными центрами, ведущими к продуктам йодциклизации, наблюдаемым в эксперименте.

Бесплатно

Концентрационные эффекты при нуклеофильном присоединении циклических третичных аминов к кислотам акрилового ряда в водных растворах

Концентрационные эффекты при нуклеофильном присоединении циклических третичных аминов к кислотам акрилового ряда в водных растворах

Казанцев Олег Анатольевич, Барута Дарья Сергеевна, Ширшин Константин Константинович, Каморин Денис Михайлович

Статья научная

Определен вид зависимостей начальных скоростей и равновесных конверсий в реакциях нуклеофильного присоединения циклических третичных аминов (1,4-диазабицикло-[2,2,2]октана, пиридина, N-метилпиперидина) к кислотам акрилового ряда (акриловой кислоте, N-акрилоиламиноуксусной кислоте, 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислоте) в водных растворах от исходных концентраций реагентов при их постоянном соотношении. Различный характер таких зависимостей связан с особенностями ассоциации исходных реагентов и образующихся продуктов.

Бесплатно

Локальные свойства электронной плотности и раман-спектры комплексов молекулярного йода

Локальные свойства электронной плотности и раман-спектры комплексов молекулярного йода

Булатова Люция Марсельевна, Юшина Ирина Дмитриевна, Барташевич Екатерина Владимировна

Статья научная

Для молекулярных комплексов, содержащих тиокарбонильную группу, участвующую в галогенной связи S…I-I, выполнен теоретический квантово-топологический анализ электронной плотности с позиций теории QTAIM и проведен расчет Раман-активных волновых чисел. Обнаружено, что колебание, отвечающее галогенной связи S…I, носит составной характер. Установлена количественная взаимосвязь между волновыми числами, соответствующими валентным колебаниям связей I-I в комплексах, и электронной плотностью и плотностью кинетической энергии электронов в критических точках связей I-I.

Бесплатно

Масс-спектрометрическое и ИК-спектроскопическое изучение газообразных продуктов термолиза двойных комплексных соединений, содержащих катион [Cr(urеа) 6] 3+

Масс-спектрометрическое и ИК-спектроскопическое изучение газообразных продуктов термолиза двойных комплексных соединений, содержащих катион [Cr(urеа) 6] 3+

Печенюк София Ивановна, Шимкин Алексей Алексеевич, Кривцов Игорь Владимирович, Гостева Алевтина Николаевна, Авдин Вячеслав Викторович

Статья научная

Методами масс-спектрометрии, ИК-спектроскопии, газового и химического анализа в сочетании с термическим анализом изучены газообразные продукты термического разложения двойных комплексных соединений состава [Cr(urea) 6][Fe(С 2О 4) 3]·3H 2O (1), [Cr(urea) 6][Fe(СN) 6]·2H 2O (2), [Cr(urea) 6] 4[Fe(СN) 6] 3·18H 2O (3) и [Cr(urea) 6][Co(NО 2) 6] (4) в атмосфере воздуха и инертных атмосферах азота и аргона. Показано, что для комплексов 1-3 характер разложения мочевины, входящей в их состав, сходен с разложением свободной мочевины: основными газообразными продуктами являются изоциановая кислота и аммиак, а значительная часть координированной мочевины возгоняется. Также в числе газообразных продуктов найдены радикал NH2, вода, углекислый газ, СО, NO, N 2O и циановодород (для соединений 2 и 3). Значительная часть координированной мочевины возгоняется. Комплекс 4 практически одинаково ведет себя при термолизе вне зависимости от природы атмосферы, так как разлагается за счет внутрисферной окислительно-восстановительной реакции между мочевиной и нитрит-ионами с выделением CO 2, CO, NO, NH 3 и H 2O.

Бесплатно

Математическая модель расчета стандартной энтальпии образования сложных (небинарных) родственных неорганических соединений

Математическая модель расчета стандартной энтальпии образования сложных (небинарных) родственных неорганических соединений

Рябухин Александр Григорьевич, Груба Оксана Николаевна

Краткое сообщение

На примерах стандартных энтальпий образования карбонатов щелочных и щелочноземельных металлов показана адекватность модели справочным данным. Зависимость удельной энтальпии образования сложных соединений от удельной ядерной зарядности внешнего катиона является линейной.

Бесплатно

Методы синтеза сурьмаорганических производных дикарбоновых и гидроксикислот. Молекулярная структура бицинхонината бис(тетрафенилсурьмы)

Методы синтеза сурьмаорганических производных дикарбоновых и гидроксикислот. Молекулярная структура бицинхонината бис(тетрафенилсурьмы)

Губанова Юлия Олеговна

Статья научная

Реакция пентафенилсурьмы с бицинхониновой кислотой (2:1 мол., толуол) протекает с замещением атомов водорода на фрагмент Ph4Sb и образованием бицинхонината бис (тетрафенилсурьмы) (1). Согласно данным РСА, проведенного на дифрактометре D8 QUEST фирмы Bruker, криталлографические параметры элементарной ячейки соединения: пространственная группа C2/c, а = 25,332(16), b = 18,361(13), c = 15,250(14) Å, α = 90,00°, β = 104,17(4), γ = 90,00°, V = 6877(9) Å3, ρвыч = 1,162 г/см3, Z = 8. Молекула соединения 1 является центросимметричной, атомы сурьмы имеют искаженную тригонально-бипирамидальную координацию. Аксиальный угол OSbC равен 176,49(12)°, сумма углов СSbC в экваториальной плоскости - 356,7(15)°. Аксиальная связь Sb-Cакс длиннее экваториальных и составляет 2,166(3)Å, экваториальные связи Sb-Cэкв - 2,105(4)-2,125(4) Å. Длина связи Sb-O равна 2,269(2) Å, внутримолекулярное расстояние Sb∙∙∙O=С - 3,116(3) Å. По реакции перераспределения лигандов взаимодействием 1 моля пентафенилсурьмы с 1 молем бис (2,6-дигидроксибензоата) трифенилсурьмы в бензоле при комнатной температуре получен 2,6-дигидроксибензоат тетрафенилсурьмы (2). Соединение 2 было выделено с выходом 85 % и представляет собой коричневые кристаллы с т. пл. 215 °С. В ИК-спектре, снятом на ИК-Фурье спектрометре Shimadzu IRAffinity-1S в таблетке KBr в области 4000-400 см-1, имеется полоса поглощения карбонильной группы с частотой 1616 см-1, которая смещена в область низкочастотных колебаний по сравнению с ИК-спектром исходной кислоты, равным 1705 см-1 и совпадает с аналогичной полосой в спектре соединения 2, синтезированного из пентафенилсурьмы и 2,6-дигидроксибензойной кислоты.

Бесплатно

Методы синтеза, строение и применение ди-, тетра- и дигалогендицианоауратов металлов

Методы синтеза, строение и применение ди-, тетра- и дигалогендицианоауратов металлов

Шевченко Д.П.

Статья научная

Цианоауратные комплексы представляют собой широкий класс соединений с разнообразной структурой. В частности, координационные полимеры на их основе обладают множеством потенциальных практических приложений, включая такие области, как микроэлектроника, нанотехнологии, материаловедение, медицина. Кроме того, при разработке новых функциональных материалов значительное внимание уделяется возможности участия молекул и других структурных единиц в нековалентных взаимодействиях, которые играют важную роль в определении физико-химических свойств, а также биологической активности данных материалов. Таким образом, наличие в цианоауратных комплексах аурофильных контактов или галоген-галогенных связей лишь подогревает интерес исследователей к данному классу соединений. На данный момент химия цианидов золота продолжает стремительно развиваться, поэтому синтез и изучение новых цианоауратных соединений, а также систематизация полученных знаний остаются актуальными задачами. Настоящий обзор, включающий в себя описание современных достижений в области методов синтеза, исследовании особенностей строения и возможности практического использования ди-, тетра- и дигалогендицианоауратов металлов молекулярного и ионного типов, основан на анализе литературы, большая часть которой была опубликована до 2022 г. Некоторые более поздние работы также приведены в обзоре. Представленные в данной статье сведения имеют фундаментальный характер и, несомненно, важны для специалистов в области неорганической и элементоорганической химии золота.

Бесплатно

Методы синтеза, строение и применение цианоауратных комплексов с органическими катион-радикалами и ониевыми катионами

Методы синтеза, строение и применение цианоауратных комплексов с органическими катион-радикалами и ониевыми катионами

Шевченко Д.П.

Статья обзорная

Цианоауратные комплексы представляют собой широкий класс соединений, обладающих разнообразной структурой и множеством потенциальных практических приложений, включая такие области, как микроэлектроника, нанотехнологии, материаловедение, медицина. В отличие от цианоауратов металлов, комплексы только с органическими катион-радикалами и ониевыми/иниевыми катионами не обладают координационно-полимерным строением - их кристаллическая структура обуславливается лишь нековалентными взаимодействиями между структурными единицами. Отсутствие четко выраженных координационных центров для упорядочивания цианоауратных анионов накладывает некоторые ограничения на возможности синтетиков предсказать итоговую структуру новых комплексов, а также их физико-химические свойства. И тем не менее известно, что данные соединения обладают полезными проводящими/диэлектрическими, магнитными, эмиссионными и оптическими свойствами, что обуславливает интерес у химиков к данному классу производных золота. Настоящий обзор, включающий в себя описание современных достижений в области методов синтеза, исследовании особенностей строения и возможности практического использования ди-, тетра- и дигалогендицианоауратных комплексов с органическими катион-радикалами и ониевыми/иниевыми катионами, основан на анализе литературы, большая часть которой была опубликована до 2022 г. Некоторые более поздние работы также представлены в обзоре. Представленные в данной работе сведения имеют фундаментальный характер и могут быть полезны для специалистов в области неорганической и элементоорганической химии золота.

Бесплатно

Механосинтез полимерных a-аминофосфонатов

Механосинтез полимерных a-аминофосфонатов

Аль-итхави В.К.А., Аль-саммаррайи И.Ш.А., Копчук Д.С., Ковалев И.С., Криночкин А.П., Рыбакова С.С., Никонов И.Л., Зырянов Г.В., Поспелова Т.А., Матерн А.И.

Статья научная

Реакция Кабачника - Филдса широко используется для получения α-аминофосфонатов, в том числе полимерных. Кроме того, развитие получают методы механосинтеза α-аминофосфонатов. В рамках статьи были изучены методы получения арил-замещенных полимерных α-аминофосфонатов путем взаимодействия изомерных диаминобифенилов, терефталевого альдегида и диэтилфосфоната в шаровой мельнице. В результате были получены целевые поли(α-аминофосфонаты) 4. Строение продуктов было установлено на основе данных спектров ЯМР 1Н, 31P и ИК-. В спектре ЯМР 1Н следует отметить наличие характеристичных сигналов протонов ароматических фрагментов в виде мультиплетов при 8,62; 8,07 и 7,54 м.д., сигнала протонов при sp3-гибридизованном атоме углерода в виде уширенного синглета при 3,75 м. д., а также сигнала протонов группы OСH2CH3 в виде мультиплетов при 4,14 м. д. и 1,20 м. д. В спектре 31P имело место присутствие сигнала фосфора при 22,96 м.д. В ИК-спектрах наблюдались полосы поглощения при 1161 см-1 (P=O), 1051 см-1 (P-C-O), 2957 см-1 (OCH3) и 3445 см-1 (NH амидного фрагмента). Дополнительно была исследована возможность пост-модификации поливинилхлорида (ПВХ) фрагментами α-аминофосфонатов путем реакции первого с 2-аминотиофенолом, бензойным альдегидом и диэтилфосфонатом в шаровой мельнице, а также посредством реакции с 2-аминотиофенолом, терефталевым альдегидом и диэтилфосфонатом в аналогичных условиях. В результате были получены соответствующие α-аминофосфонат-содержащие поливинилхлориды 8-9. Таким образом, была продемонстрирована принципиальная возможность механосинтеза α-аминофосфонатов, а также возможность постмодификации ПВХ фрагментами α-аминофосфонатов.

Бесплатно

Миграционные процессы тяжелых металлов и нефтепродуктов в системе "почвенный покров - поверхностные воды" на урбанизированной территории

Миграционные процессы тяжелых металлов и нефтепродуктов в системе "почвенный покров - поверхностные воды" на урбанизированной территории

Коровина Елена Вадимовна, Дьячкова Татьяна Юрьевна, Лукьянов Антон Александрович, Мулюкова Виктория Ваитовна, Фаизова Ксения Владимировна, Фаизов Радик Растямович, Ваганова Екатерина Сергеевна, Климов Евгений Семенович, Гусева Ирина Тимуровна

Статья научная

Рассмотрена сезонная динамика содержания тяжелых металлов и нефтепродуктов в почвенных и водных экосистемах на урбанизированной территории г. Ульяновска. С применением статистических методов анализа исследовано влияние физико-химических факторов на миграционные процессы тяжелых металлов (Zn, Cu, Ni, Cd, Pb) в экосистеме «почвенный покров - поверхностные воды».

Бесплатно

Микроэлементный состав донных отложений водных объектов в условиях городской застройки

Микроэлементный состав донных отложений водных объектов в условиях городской застройки

Ницкая Светлана Георгиевна, Антоненко Ирина Владимировна

Статья научная

В условиях урбанизации отмечается усиление техногенного воздействия на водные объекты, которое наиболее отчетливо проявляется на водоемах, которые располагаются на территории жилой застройки. Ценность водоемов в городах заключается в возможности использования их в качестве объектов рекреации. В такие водные объекты загрязняющие вещества поступают с организованными сточными водами промышленных предприятий и поверхностных ливневых вод. Однако на значительной части городских территорий система поверхностного стока не организована. В этом случае дождевой и талый сток неорганизованно (диффузно) попадает в водные объекты. Загрязняющие вещества ухудшают качество природных вод, нарушают функционирование водных экосистем и снижают способность к самоочищению. В результате наблюдается интенсификация процессов эвтрофикации водоемов, заболачивание и нарушение местных биоценозов. Загрязняющие вещества, поступающие в поверхностные водные объекты, накапливаются в донных отложениях и создают вторичное загрязнение рек. Донные отложения водоемов являются накопителями тяжелых металлов. Благодаря сорбционным процессам происходит очищение воды от тяжелых металлов, но при определенных процессах наблюдается десорбция металлов и их переход в растворенном состоянии в толщу воды и происходит вторичное загрязнение. В работе исследовано влияние состояния территории водосбора на качество воды в водоеме, содержание загрязняющих веществ в воде и донных отложениях. Показано, что качество воды и донных отложений по содержанию химических элементов определяется типом антропогенной нагрузки. Для участков реки, не подверженных техногенной нагрузке, основное влияние оказывает состояние атмосферы и водосборной площади, с которой осуществляется диффузное поступление дождевых и талых вод. Состав тяжелых металлов воды и донных отложений характеризует преимущественно природный геохимический фон. Сброс производственных сточных вод приводит к увеличению в составе воды и донных отложений элементов антропогенного происхождения.

Бесплатно

Минорный продукт [Ph3Sb(Cl)O]3C x PhH в реакции перераспределения лигандов арильных производных пятивалентной сурьмы

Минорный продукт [Ph3Sb(Cl)O]3C x PhH в реакции перераспределения лигандов арильных производных пятивалентной сурьмы

Ефремов Андрей Николаевич

Статья научная

Одним из продуктов реакции дихлорида трифенилсурьмы и бис (2,4-дибромфеноксидом) трифенилсурьмы (1:1 мольн.) в бензоле в атмосфере воздуха является соединение трехкоординированного углерода [Ph3Sb(Cl)O]3C × PhH (1). Соединение 1 идентифицировано методами ИК-спектроскопии и рентгеноструктурного анализа. По данным РСА, целевой продукт является сольватом с бензолом [С61H51Cl3O3Sb3, М = 1303,65; сингония моноклинная, группа симметрии P21/c; a 17,17(2), b 18,75(2); c 17,322(18) Å; α 90,00, β 90,58(5), γ 90,00 град.; V 5576(11) Å3; Z 4; µ 1,630 мм-1; F (000) 2580,0; размер кристалла 0,28×0,22×0,11 мм; область сбора данных по 2θ 6,4-36,8 град.; интервалы индексов отражений -15 ≤ h ≤ 15, -16 ≤ k ≤ 16, -15 ≤ l ≤ 15; всего отражений 24392; независимых отражений 3981; Rint 0,0516; переменных уточнения 632, GOOF 1,141; R1 = 0,0392; wR2 = 0,0912; остаточная электронная плотность 0,43/-0,35 e/Å3]. Углы COSb в соединении изменяются в интервале 123,3(8)-127,1(8)°. Укороченные по сравнению с суммой ковалентных радиусов углерода и кислорода (1,51 Å) расстояния C-O (1,365(15)-1,385(15) Å) свидетельствуют о повышении кратности указанных связей. Аномальное сокращение расстояний Sb-O (1,986(7), 2,001(7), 2,011(7) Å) в нейтральной молекуле 1 по сравнению с суммой ковалентных радиусов сурьмы и кислорода (2,14 Å) предполагает делокализацию электронной плотности по остову CO3Sb3. Расстояния Sb-Cl несколько больше суммы ковалентных радиусов атомов сурьмы и хлора и длиннее, чем в дихлориде трифенилсурьмы. Атомы сурьмы имеют искаженную тригонально-бипирамидальную координацию с гетероатомами в аксиальных положениях. Формирование кристаллической структуры происходит за счет образования слабых водородных связей типа С···Н (2,72-2,90 Å) и Сl···Н (2,94 Å). Полные таблицы координат атомов, длин связей и валентных углов депонированы в Кембриджском банке структурных данных (№ 1851485; deposit@ccdc.cam.ac.uk или http://www.ccdc.cam.ac.uk/data_request/cif).

Бесплатно

Михаил Григорьевич Воронков (6.12.1921-20.02.2014)

Михаил Григорьевич Воронков (6.12.1921-20.02.2014)

Другой

В феврале 2021 года исполнилось 100 лет со дня рождения нашего выдающегося соотечественника академика РАН Михаила Григорьевича Воронкова. Создатель крупнейшей школы мирового уровня в России по кремнийорганической химии поражал своим интеллектом и широтой интересов, эффективностью работы научной школы (под его руководством защищено более 140 кандидатских и 35 докторских диссертаций). Результаты его исследований были отражены более чем в 3000 научных статьях, в 37 монографиях, в 60 обзорах и многих научно-популярных статьях. М.Г. Воронков является автором около 500 авторских свидетельств и более 60 зарубежных патентов.

Бесплатно

Моделирование дисперсионного анализа в электронных таблицах и оценка мощности критерия при разложении ошибок на составляющие

Моделирование дисперсионного анализа в электронных таблицах и оценка мощности критерия при разложении ошибок на составляющие

Голованов Владимир Иванович

Статья научная

Предложены принципы стохастического моделирования матриц плана для дисперсионного анализа. Обсуждаются перспективы использования стохастического моделирования при решении учебных и исследовательских задач химической метрологии.

Бесплатно

Моделирование и анализ виртуального растяжения эластичного и пластичного кристаллов дигалогенфенолов

Моделирование и анализ виртуального растяжения эластичного и пластичного кристаллов дигалогенфенолов

Решетникова Регина Викторовна, Матвейчук Юрий Васильевич, Барташевич Екатерина Владимировна

Статья научная

С целью проверки устойчивости результатов моделирования растягивающих деформаций молекулярных кристаллов проведен тест на виртуальное растяжение пластичного 3,4-дихлорфенола, эластичного 4-бром-3-хлорфенола. Моделирование всех рассматриваемых кристаллических структур было проведено методами теории функционала плотности с учетом периодических граничных условий и локализованных базисных наборов. Подтверждено, что предложенный нами ранее виртуальный тест на растяжение молекулярных кристаллов позволяет объяснять и предсказывать их механические свойства по характерному поведению изменений энергии кристаллической ячейки и ее объема в зависимости от растягивающих деформаций. В данной работе растягивающие деформации кристаллической ячейки 3,4-дихлорфенола проводили с разным шагом в 1 и в 3 % от величин параметров ячейки. Это позволило нам установить, что тренды изменения кристаллической структуры и рассматриваемых свойств мало зависят от величины шага растяжения в изученных пределах. Были обнаружены лишь небольшие отличия в энергии кристаллической ячейки на 15 % растяжения, которые позже нивелировались. Для изученных структур кристаллов выявлено, что четыре водородные связи O-H…O прочнее удерживают сформировавшиеся синтоны из четырех молекул, чем межстопочные взаимодействия Cl…Cl или Br…Br, которые способны к переключению или разрыву в процессе деформации. При этом оказалось, что взаимодействие галогенов I типа как для эластичного, так и для пластичного кристалла теряется в ходе растяжения, при этом вместо одного ван-дер-ваальсового взаимодействия формируются две галогенные связи Cl…Br и Сl…Cl, соответственно. В зависимости от растягивающих деформаций на начальном этапе растяжений обнаруживаются сходные изменения в поведении структуры, энергии кристаллической ячейки и ее объема как для пластичного 3,4-дихлорфенола, так и для эластичного 4-бром-3-хлорфенола. Тем не менее пластичный 3,4-дихлорфенол отличается более медленными изменениями в структуре и коротким периодом замедления роста энергии кристаллической ячейки с появлением межстопочных зазоров. Для эластичного кристалла этот период значительно более протяженный и сопровождается осцилляциями в изменении энергии. Таким образом, замена атома Cl на Br в 4-м положении фенольного цикла приводит к тому, что при определенном проценте растягивающих деформаций формируются достаточно большие полости, что способствует существенным изменениям в структуре без значительных затрат энергии.

Бесплатно

Моделирование и расчет термохимических характеристик кристаллических оксидов ванадия при стандартных условиях

Моделирование и расчет термохимических характеристик кристаллических оксидов ванадия при стандартных условиях

Никифорова Ангелина Константиновна, Груба Оксана Николаевна

Статья научная

Показана возможность применения гиперболической модели расчета термохимических характеристик (стандартной молярной теплоемкости, стандартной молярной энтропии) к системе V-О. Использование модели позволило уточнить имеющиеся экспериментальные данные по оксидам ванадия и предсказать значения термохимических характеристик для малоизученных экспериментально соединений.

Бесплатно

Моделирование нековалентных взаимодействий кубовых красителей с фрагментами нитрида углерода

Моделирование нековалентных взаимодействий кубовых красителей с фрагментами нитрида углерода

Матвеева Ксения Владимировна, Жеребцов Дмитрий Анатольевич, Барташевич Екатерина Владимировна

Статья научная

В целях изучения возможности модификации нитрида углерода производными полициклических ароматических углеводородов методами теории функционала плотности выполнено моделирование фрагмента слоя структуры C3N4, представленной тремя гептазиновыми звеньями, соединенными аминогруппами. Рассмотрены молекулярные комплексы такого фрагмента с двумя кубовыми красителями: бордо Д и золотисто-желтый ЖХД. Показано, что молекулы красителей комплементарны полости кармана, но исследуемые комплексы не являются плоскими. Вычислены и сравнены энергии взаимодействия и энергии водородных связей в комплексах.

Бесплатно

Моделирование свойств композиционного материала на основе цементной водной смеси при введении органоборановых аминных комплексов как компатибилизаторов

Моделирование свойств композиционного материала на основе цементной водной смеси при введении органоборановых аминных комплексов как компатибилизаторов

Семенычева Людмила Леонидовна, Мойкин Алексей Анатольевич, Маткивская Юлия Олеговна, Гераськина Евгения Викторовна

Статья научная

На основании анализа литературных данных и результатов исследований показано: высокие значения морозостойкости и водонепроницаемости композиционных материалов при использовании цементной композиции с включением мономер-полимерной компоненты с органоборановым аминным комплексом получены за счет последнего как компатибилизатора. Высокие значения показателя «водонепроницаемость» связаны с образованием гидрофобизирующей структуры при застывании композиции, показателя «морозостойкость» - с образованием структурной полимерной сетки, включающей цементный камень, за счет дополнительных связей путем радикальных реакций с поверхностью образующегося цементного камня и полимера. Показана принципиальная возможность модификации свойств композиционного материала путем изменения состава мономерной смеси и использования безводной композиции.

Бесплатно

Журнал