Исследование водородносвязанных комплексов в водных растворах ацетилацетона методами колебательной спектроскопии и неэмпирческих расчетов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследованы спектры комбинационного рассеяния света и ИК-Фурье поглощения чистого ацетилацетона и его водных растворов при комнатной температуре и атмосферном давлении. Результаты экспериментов и расчетов показывают, что с уменьшением количества ацетилацетона в растворе наблюдается смещение полосы валентных колебаний С=О в красную область и полосу валентных колебаний С-Н в синюю сторону. Анализ распределения потенциальной энергии проводили для мономерной молекулы кетоформы ацетилацетона. Расчетные и наблюдаемые частоты колебаний хорошо согласуются. Установлено, что ацетилацетон образует молекулярные кластеры с молекулами воды в виде водородных связей C=O…H и C-H…O, что приводит к изменению формы спектральных полос.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. Жумабаев

Самаркандский государственный университет имени Шарофа Рашидова

Автор, ответственный за переписку.
Email: jumabaev2@rambler.ru

Кафедра оптики и спектроскопии

Узбекистан, Самарканд, 140104

Х. А. Хушвактов

Самаркандский государственный университет имени Шарофа Рашидова

Email: jumabaev2@rambler.ru

Кафедра оптики и спектроскопии

Узбекистан, Самарканд, 140104

А. А. Абсанов

Самаркандский государственный университет имени Шарофа Рашидова

Email: jumabaev2@rambler.ru

Кафедра оптики и спектроскопии

Узбекистан, Самарканд, 140104

Б. Б. Худайкулов

Самаркандский государственный университет имени Шарофа Рашидова

Email: jumabaev2@rambler.ru

Кафедра оптики и спектроскопии

Узбекистан, Самарканд, 140104

У. А. Холикулов

Самаркандский государственный университет имени Шарофа Рашидова

Email: jumabaev2@rambler.ru

Кафедра оптики и спектроскопии

Узбекистан, Самарканд, 140104

А. М. Норкулов

Самаркандский государственный университет имени Шарофа Рашидова

Email: jumabaev2@rambler.ru

Кафедра оптики и спектроскопии

Узбекистан, Самарканд, 140104

Список литературы

  1. Jumabaev A., Khudaykulov B., Doroshenko I. et al. // Vibrat. Spectrosc. 2022. V. 122. P. 1.
  2. Hushvaktov H., Khudaykulov B., Jumabaev A. et al. // Mol. Cryst. Liq. 2022. V. 749. P. 124.
  3. Laptinskiy K.A., Khmeleva M.Yu., Sarmanova O.E. et al. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2023. V. 87. Suppl. 1. P. S8.
  4. Горяйнов С.В., Крылов А.С., Лихачева А.Ю. и др. // Изв. РАН. Сер. физ. 2021. Т. 85. № 9. С. 1253; Goryainov S.V., Krylov A.S., Likhacheva A.Y. et al. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2021. V. 85. No. 9. P. 962.
  5. Hushvaktov H., Jumabaev A., Doroshenko I. et al. // Vibrat. Spectrosc. 2021. V. 117. Art. No. 103315.
  6. Khodiev M., Holikulov U. // J. Mol. Liq. 2023. V. 382. P. 121960.
  7. Jumabaev A., Holikulov U., Hushvaktov H. et al. // Ukr. J. Phys. 2022. V. 67. P. 602.
  8. Компанеец В.В., Каримуллин К.Р., Васильева И.А., Наумов А.В. // Изв. РАН. Сер. физ. 2020. Т. 84. № 3. С. 351; Kompaneets V.V., Karimullin K.R., Vasilieva I.A., Naumov A.V. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2020. V. 84. No. 3. P. 272.
  9. Howard D., Kjaergaard H., Huang J. et al. // J. Phys. Chem. A. 2015. V. 119. P. 7980.
  10. Trivella A., Wassermann T.N., Mestdagh J.M. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2010. V. 12. P. 8300.
  11. Dannenberg J., Rios R. // J. Phys. Chem. 1994. V. 98. P. 6714.
  12. Caminati W., Grabow J. // J. Amer. Chem. Soc. 2006. V. 128. No. 3. P. 854.
  13. Belova N., Oberhammer H., Trang N. et al. // J. Organ. Chem. 2014. V. 79. P. 5412.
  14. Yang Z., Zhu J., Wu B. et al. // J. Chem. Eng. Data 2010. V. 55. P. 1527.
  15. Sandusky P. et al. // J. Chem. Educ. 2014. V. 91. P. 739.
  16. Tayyari S.F., Milani-nejad F. et al. // Acta A. Mol. Biomol. Spectrosc. 2000. V. 56. P. 2679.
  17. Xie B., Cui G., Fang W.H. et al. // J. Chem. Theory Comput. 2017. V. 13. No. 6. P. 2717.
  18. Boese R., Antipin M., Blaser D. et al. // J. Phys. Chem. 1998. V. 102. P. 8654.
  19. Cleland W.W., Kreevoy M.M. // Science. 1994. V. 264. P. 1887.
  20. Warshel A., Papazyan A., Kollman P.A. et al. // Science. 1994. V. 269. P. 102.
  21. Cleland W.W., Kreevoy M.M. // Science. 1995. V. 269. P. 1771.
  22. Hibbert F., Emsley J. // Adv. Phys. Org. Chem. 1990. V. 26. P. 255.
  23. Gurushankar K. et al. // JETP Lett. 2023. V. 117. No. 10. P. 781.
  24. Tukhvatullin F., Hudayberdiev B., Jumabaev A. et al. // J. Mol. Liq. 2010. V. 155. P. 67.
  25. Цеплин Е.Е., Цеплина С.Н., Хвостенко О.Г. // Изв. РАН. Сер. физ. 2020. Т. 84. № 5. С. 671; Tseplin E.E., Tseplina S.N., Khvostenko O.G. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2020. V. 84. No. 5. P. 559.
  26. Mavri J., Grdadolnik J. // J. Phys. Chem. A. 2001. V. 105. P. 2039.
  27. Nakanishi H., Morita H., Nagakura S. et al. // BCSJ. 1977. V. 50. P. 2255.
  28. Iijima K., Ohnogi A., Shibata S. et al. // J. Mol. Struct. 1987. V. 156. P. 111.
  29. Coussan S., Ferro Y., Trivella A. et al. // J. Phys. Chem. A. 2006. V. 110. P. 3920.
  30. Mohacek-Grosev V., Furic K., Hrvoje I. et al. // J. Phys. Chem. A. 2007. V. 111. P. 5820.
  31. Frisch M.J., Trucks G.W., Schlegel H.B. et al. Gaussian 09. Wallingford: Gaussian Inc., 2009.
  32. Kazachenko A.S., Holikulov U., Issaoui N. et al. // Z. Phys. Chem. 2023. V. 237. No. 11. P. 1821.
  33. Khodiev M. Kh., Holikulov U.A., Jumabaev A. et al. // J. Mol. Liq. 2023. V. 382. Art. No. 121960.
  34. Kazachenko A.S., Issaoui N., Holikulov U. et al. // Z. Phys. Chem. 2024. V. 238. P. 89.
  35. Devlin F.J., Finley J.W., Stephens P.J. et al. // J. Phys. Chem. 1995. V. 99. No. 46. P. 16883.
  36. Dennington R., Keith T.A., Millam J.M. GaussView. v. 6.0.16. Semichem Inc Shawnee Mission KS, 2016.
  37. Tomasi J., Mennucci B., Cancès E. // J. Mol. Struct. 1999. V. 464. P. 211.
  38. Jamroz M.H. Vibrational energy distribution analysis VEDA 4. Warsaw, 2004—2010.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Спектры КР (экспериментальный и расчетный) и ИК-Фурье чистого ацетилацетона.

Скачать (46KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Спектры КР в области С=О (а) и валентных колебаний С-Н (б) в водных растворах ацетилацетона.

Скачать (152KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Оптимальная геометрия ацетилацетона и его комплексов с водой.

Скачать (263KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Расчетные спектры КР в области валентных колебаний С=О ацетилацетона и его водных растворов (АA-ацетилацетон, W-вода).

Скачать (60KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024