Инфракрасные спектры молекул 5-фторурацила, изолированных в инертных матрицах Ar, и их пленок на оксиде графена при 6 К
В инфракрасном диапазоне 3800–200 см⁻¹ получены ИК фурье-спектры молекул 5-фторурацила (5FU), изолированных в низкотемпературных (Т = 6 К) аргоновых матрицах. Впервые были зарегистрированы ИК фурье-спектры пленок оксида графена (GO) на медном зеркале при температуре 6 К и спектры пленок 5FU,...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Физика низких температур |
|---|---|
| Дата: | 2017 |
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
2017
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/129424 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Инфракрасные спектры молекул 5-фторурацила, изолированных в инертных матрицах Ar, и их пленок на оксиде графена при 6 К / А.Ю. Иванов, В.С. Леонтьев, Л.Ф. Белоус, Ю.В. Рубин, В.А Карачевцев // Физика низких температур. — 2017. — Т. 43, № 3. — С. 492-503. — Бібліогр.: 39 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-129424 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Иванов, А.Ю. Леонтьев, В.С. Белоус, Л.Ф. Рубин, Ю.В. Карачевцев, В.А 2018-01-19T16:24:03Z 2018-01-19T16:24:03Z 2017 Инфракрасные спектры молекул 5-фторурацила, изолированных в инертных матрицах Ar, и их пленок на оксиде графена при 6 К / А.Ю. Иванов, В.С. Леонтьев, Л.Ф. Белоус, Ю.В. Рубин, В.А Карачевцев // Физика низких температур. — 2017. — Т. 43, № 3. — С. 492-503. — Бібліогр.: 39 назв. — рос. 0132-6414 PACS: 33.15.–e, 33.20.Ea https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/129424 В инфракрасном диапазоне 3800–200 см⁻¹ получены ИК фурье-спектры молекул 5-фторурацила (5FU), изолированных в низкотемпературных (Т = 6 К) аргоновых матрицах. Впервые были зарегистрированы ИК фурье-спектры пленок оксида графена (GO) на медном зеркале при температуре 6 К и спектры пленок 5FU, выращенных на пленках GO. Выполнены оценки заселенности таутомеров 5FU с помощью квантово- механических методов DFT/B3LYP и MP2, расчеты колебательных спектров методом DFT/B3LYP с базисом 6-311++G(df, pd) и коррекция расчетных частот полиномом третьего порядка. Установлено, что заселенность минорных таутомеров 5FU при температуре испарения 375 К не превышает 0,1%. В спектральном диапазоне 1900–500 см⁻¹ зарегистрированы десять комбинационных мод 5FU, усиленных резонансом Ферми. В области фундаментальных колебаний νCO обнаружен тройной резонанс Ферми. Продемонстрировано, что низкие температуры оказывают незначительное влияние на спектральные характеристики пленок GO. Кроме того, многократное термоциклирование между 6 и 295 К не нарушает целостности пленок GO и их тепловой кон- такт с медным зеркалом. Выполнено сравнение ИК фурье-спектров 5FU матричных и пленочных образцов, выращенных на различных подложках. Зарегистрировано усиление полос поглощения тонкослойных пленок 5FU, выращенных на GO, по сравнению с выращенными на Cu подложке. Установлено, что при отжиге пленки 5FU на пленке GO происходят изменения в инфракрасном спектре. Обсуждается связь этих спектральных изменений с полиморфизмом кристаллической структуры пленок 5FU. В інфрачервоному діапазоні 3800–200 см⁻¹ отримані ІЧ фур’є-спектри молекул 5-фторурацилу (5FU) ізольованих у низькотемпературних (Т = 6 К) аргонових матрицях. Вперше були зареєстровані ІЧ фур’є-спектри плівок оксиду графену (GO) на мідному дзеркалі при температурі 6 К і спектри плівок 5FU, вирощених на плівках GO. Виконано оцінки заселеності таутомерів 5FU за допомогою квантово-механічних методів DFT/B3LYP і MP2, розрахунки коливальних спектрів методом DFT/B3LYP з базисом 6-311++G (df, pd) і корекція розрахункових частот поліномом третього порядку. Встановлено, що заселеність мінорних таутомерів 5FU при температурі випаровування 375 К не перевищує 0,1%. В спектральному діапазоні 1900–500 см⁻¹ зареєстровані десять комбінаційних мод 5FU, посилених резонансом Фермі. В області фундаментальних коливань νCO виявлено потрійний резонанс Фермі. Продемонстровано, що низькі температури мають незначний вплив на спектральні характеристики плівок GO. Крім того, багаторазове термоциклювання між 6 і 295 К не порушує цілісності плівок GO та їх тепловий контакт з мідним дзеркалом. Виконано порівняння ІЧ фур’є-спектрів 5FU матричних і плівкових зразків, вирощених на різних підкладках. Зареєстровано посилення смуг поглинання тонкошарових плівок 5FU, вирощених на GO, в порівнянні з вирощеними на Cu підкладці. Встановлено, що при відпалі плівки 5FU на плівці GO відбуваються зміни в інфрачервоному спектрі. Обговорюється зв'язок цих спектральних змін з поліморфізмом кристалічної структури плівок 5FU. The FTIR spectra of 5-fluorouracil (5FU) molecules isolated in low-temperature (T = 6 K) argon matrices were observed in the infrared range of 3800–200 cm⁻¹. The FTIR spectra of graphene oxide (GO) films on a copper mirror at a temperature of 6 K and the spectra of 5FU films grown on GO films were recorded for the first time. Estimates of the 5FU tautomer population using quantum-mechanical methods DFT/B3LYP and MP2, and calculations of the 5FU vibrational spectra using the DFT/B3LYP/6-311++G(df,pd) method with a correction to the calculated frequencies by a third-order polynomial were performed. It is found that the population of the minor 5FU tautomers at an evaporation temperature of 375 K does not exceed 0.1%. In the spectral range of 1900–500 cm⁻¹ ten 5FU combination modes are registered, which are amplified by the Fermi resonance. In the region of fundamental vibrations νCO, triple Fermi resonance is observed. It is demonstrated that low temperatures have little effect on the spectral characteristics of GO films. Furthermore, multiple thermal cycling between 6 and 295 K does not violate the integrity of the GO films and their thermal contact with the copper mirror. The FTIR spectra of 5FU matrix and film samples grown on different substrates are compared. A gain in the absorption band of thin-film 5FU grown on GO, in comparison to samples grown on a Cu substrate, is recorded. It is established that the infrared spectrum changes when the 5FU deposited on GO film is annealed. The relationship between these spectral changes and the polymorphism of the 5FU crystal structure is discussed. Работа выполнена при финансовой поддержке Национальной академии наук Украины (грант №0114U001070 и частично грант №15/15H), а также Государственного фонда фундаментальных исследований Украины (грант Ф73/89-2017). Авторы благодарят C.Г. Степаньяна и А.М. Плохотниченко за помощь в работе, С.А. Егупова и И.И. Шкапо за разработку компьютерных программ, а также Институт монокристаллов НАН Украины, Институт сцинтилляционных материалов НАН Украины, и виртуальную организацию Gaussian польского грид (интерфейс QCG) за предоставленное программное обеспечение и ресурсы. ru Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України Физика низких температур Низкотемпературная оптическая спектроскопия Инфракрасные спектры молекул 5-фторурацила, изолированных в инертных матрицах Ar, и их пленок на оксиде графена при 6 К Infrared spectra of 5-fluorouracil molecules isolated in inert Ar matrices, and their films on graphene oxide at 6 K Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Инфракрасные спектры молекул 5-фторурацила, изолированных в инертных матрицах Ar, и их пленок на оксиде графена при 6 К |
| spellingShingle |
Инфракрасные спектры молекул 5-фторурацила, изолированных в инертных матрицах Ar, и их пленок на оксиде графена при 6 К Иванов, А.Ю. Леонтьев, В.С. Белоус, Л.Ф. Рубин, Ю.В. Карачевцев, В.А Низкотемпературная оптическая спектроскопия |
| title_short |
Инфракрасные спектры молекул 5-фторурацила, изолированных в инертных матрицах Ar, и их пленок на оксиде графена при 6 К |
| title_full |
Инфракрасные спектры молекул 5-фторурацила, изолированных в инертных матрицах Ar, и их пленок на оксиде графена при 6 К |
| title_fullStr |
Инфракрасные спектры молекул 5-фторурацила, изолированных в инертных матрицах Ar, и их пленок на оксиде графена при 6 К |
| title_full_unstemmed |
Инфракрасные спектры молекул 5-фторурацила, изолированных в инертных матрицах Ar, и их пленок на оксиде графена при 6 К |
| title_sort |
инфракрасные спектры молекул 5-фторурацила, изолированных в инертных матрицах ar, и их пленок на оксиде графена при 6 к |
| author |
Иванов, А.Ю. Леонтьев, В.С. Белоус, Л.Ф. Рубин, Ю.В. Карачевцев, В.А |
| author_facet |
Иванов, А.Ю. Леонтьев, В.С. Белоус, Л.Ф. Рубин, Ю.В. Карачевцев, В.А |
| topic |
Низкотемпературная оптическая спектроскопия |
| topic_facet |
Низкотемпературная оптическая спектроскопия |
| publishDate |
2017 |
| language |
Russian |
| container_title |
Физика низких температур |
| publisher |
Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Infrared spectra of 5-fluorouracil molecules isolated in inert Ar matrices, and their films on graphene oxide at 6 K |
| issn |
0132-6414 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/129424 |
| citation_txt |
Инфракрасные спектры молекул 5-фторурацила, изолированных в инертных матрицах Ar, и их пленок на оксиде графена при 6 К / А.Ю. Иванов, В.С. Леонтьев, Л.Ф. Белоус, Ю.В. Рубин, В.А Карачевцев // Физика низких температур. — 2017. — Т. 43, № 3. — С. 492-503. — Бібліогр.: 39 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT ivanovaû infrakrasnyespektrymolekul5ftoruracilaizolirovannyhvinertnyhmatricahariihplenoknaoksidegrafenapri6k AT leontʹevvs infrakrasnyespektrymolekul5ftoruracilaizolirovannyhvinertnyhmatricahariihplenoknaoksidegrafenapri6k AT belouslf infrakrasnyespektrymolekul5ftoruracilaizolirovannyhvinertnyhmatricahariihplenoknaoksidegrafenapri6k AT rubinûv infrakrasnyespektrymolekul5ftoruracilaizolirovannyhvinertnyhmatricahariihplenoknaoksidegrafenapri6k AT karačevcevva infrakrasnyespektrymolekul5ftoruracilaizolirovannyhvinertnyhmatricahariihplenoknaoksidegrafenapri6k AT ivanovaû infraredspectraof5fluorouracilmoleculesisolatedininertarmatricesandtheirfilmsongrapheneoxideat6k AT leontʹevvs infraredspectraof5fluorouracilmoleculesisolatedininertarmatricesandtheirfilmsongrapheneoxideat6k AT belouslf infraredspectraof5fluorouracilmoleculesisolatedininertarmatricesandtheirfilmsongrapheneoxideat6k AT rubinûv infraredspectraof5fluorouracilmoleculesisolatedininertarmatricesandtheirfilmsongrapheneoxideat6k AT karačevcevva infraredspectraof5fluorouracilmoleculesisolatedininertarmatricesandtheirfilmsongrapheneoxideat6k |
| first_indexed |
2025-12-07T17:11:42Z |
| last_indexed |
2025-12-07T17:11:42Z |
| _version_ |
1850870335912542208 |
| description |
В инфракрасном диапазоне 3800–200 см⁻¹
получены ИК фурье-спектры молекул 5-фторурацила (5FU),
изолированных в низкотемпературных (Т = 6 К) аргоновых матрицах. Впервые были зарегистрированы ИК
фурье-спектры пленок оксида графена (GO) на медном зеркале при температуре 6 К и спектры пленок 5FU,
выращенных на пленках GO. Выполнены оценки заселенности таутомеров 5FU с помощью квантово-
механических методов DFT/B3LYP и MP2, расчеты колебательных спектров методом DFT/B3LYP с базисом
6-311++G(df, pd) и коррекция расчетных частот полиномом третьего порядка. Установлено, что заселенность
минорных таутомеров 5FU при температуре испарения 375 К не превышает 0,1%. В спектральном диапазоне
1900–500 см⁻¹ зарегистрированы десять комбинационных мод 5FU, усиленных резонансом Ферми. В области
фундаментальных колебаний νCO обнаружен тройной резонанс Ферми. Продемонстрировано, что низкие
температуры оказывают незначительное влияние на спектральные характеристики пленок GO. Кроме того,
многократное термоциклирование между 6 и 295 К не нарушает целостности пленок GO и их тепловой кон-
такт с медным зеркалом. Выполнено сравнение ИК фурье-спектров 5FU матричных и пленочных образцов,
выращенных на различных подложках. Зарегистрировано усиление полос поглощения тонкослойных пленок
5FU, выращенных на GO, по сравнению с выращенными на Cu подложке. Установлено, что при отжиге пленки 5FU на пленке GO происходят изменения в инфракрасном спектре. Обсуждается связь этих спектральных
изменений с полиморфизмом кристаллической структуры пленок 5FU.
В інфрачервоному діапазоні 3800–200 см⁻¹ отримані ІЧ фур’є-спектри молекул 5-фторурацилу (5FU) ізольованих у низькотемпературних (Т = 6 К) аргонових матрицях. Вперше були зареєстровані ІЧ фур’є-спектри
плівок оксиду графену (GO) на мідному дзеркалі при температурі 6 К і спектри плівок 5FU, вирощених на плівках GO. Виконано оцінки заселеності таутомерів 5FU за допомогою квантово-механічних методів
DFT/B3LYP і MP2, розрахунки коливальних спектрів методом DFT/B3LYP з базисом 6-311++G (df, pd) і корекція розрахункових частот поліномом третього порядку. Встановлено, що заселеність мінорних таутомерів
5FU при температурі випаровування 375 К не перевищує 0,1%. В спектральному діапазоні 1900–500 см⁻¹
зареєстровані десять комбінаційних мод 5FU, посилених резонансом Фермі. В області фундаментальних коливань
νCO виявлено потрійний резонанс Фермі. Продемонстровано, що низькі температури мають незначний вплив
на спектральні характеристики плівок GO. Крім того, багаторазове термоциклювання між 6 і 295 К не порушує
цілісності плівок GO та їх тепловий контакт з мідним дзеркалом. Виконано порівняння ІЧ фур’є-спектрів 5FU
матричних і плівкових зразків, вирощених на різних підкладках. Зареєстровано посилення смуг поглинання
тонкошарових плівок 5FU, вирощених на GO, в порівнянні з вирощеними на Cu підкладці. Встановлено, що
при відпалі плівки 5FU на плівці GO відбуваються зміни в інфрачервоному спектрі. Обговорюється зв'язок цих
спектральних змін з поліморфізмом кристалічної структури плівок 5FU.
The FTIR spectra of 5-fluorouracil (5FU) molecules isolated in low-temperature (T = 6 K) argon matrices were observed in the infrared range of 3800–200 cm⁻¹. The FTIR spectra of graphene oxide (GO) films on a copper mirror at a temperature of 6 K and the spectra of 5FU films grown on GO films were recorded for the first time. Estimates of the 5FU tautomer population using quantum-mechanical methods DFT/B3LYP and MP2, and calculations of the 5FU vibrational spectra using the DFT/B3LYP/6-311++G(df,pd) method with a correction to the calculated frequencies by a third-order polynomial were performed. It is found that the population of the minor 5FU tautomers at an evaporation temperature of 375 K does not exceed 0.1%. In the spectral range of 1900–500 cm⁻¹ ten 5FU combination modes are registered, which are amplified by the Fermi resonance. In the region of fundamental vibrations νCO, triple Fermi resonance is observed. It is demonstrated that low temperatures have little effect on the spectral characteristics of GO films. Furthermore, multiple thermal cycling between 6 and 295 K does not violate the integrity of the GO films and their thermal contact with the copper mirror. The FTIR spectra of 5FU matrix and film samples grown on different substrates are compared. A gain in the absorption band of thin-film 5FU grown on GO, in comparison to samples grown on a Cu substrate, is recorded. It is established that the infrared spectrum changes when the 5FU deposited on GO film is annealed. The relationship between these spectral changes and the polymorphism of the 5FU crystal structure is discussed.
|