Структуры и инфракрасные спектры молекул 5-хлорурацила в низкотемпературных инертных матрицах Ar, Ne и композитных пленках с оксидом графена
Проведено исследование структур и колебательных спектров биологически активных молекул 5-хлор-урацила (5СU) в различных состояниях. В инфракрасном диапазоне 3800–500 см⁻¹ получены ИК фурье-спектры молекул 5СU, изолированных в низкотемпературных матрицах Ar и Ne. Выполнены оценки заселенности таутоме...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Физика низких температур |
|---|---|
| Datum: | 2018 |
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
2018
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/176225 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Структуры и инфракрасные спектры молекул 5-хлорурацила в низкотемпературных инертных матрицах Ar, Ne и композитных пленках с оксидом графена / А.Ю. Иванов, Ю.В. Рубин, Л.Ф. Белоус, В.А. Карачевцев // Физика низких температур. — 2018. — Т. 44, № 8. — С. 1082-1094. — Бібліогр.: 38 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-176225 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Иванов, А.Ю. Рубин, Ю.В. Белоус, Л.Ф. Карачевцев, В.А. 2021-02-04T07:38:12Z 2021-02-04T07:38:12Z 2018 Структуры и инфракрасные спектры молекул 5-хлорурацила в низкотемпературных инертных матрицах Ar, Ne и композитных пленках с оксидом графена / А.Ю. Иванов, Ю.В. Рубин, Л.Ф. Белоус, В.А. Карачевцев // Физика низких температур. — 2018. — Т. 44, № 8. — С. 1082-1094. — Бібліогр.: 38 назв. — рос. 0132-6414 PACS: 33.15.–e, 33.20.Ea https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/176225 Проведено исследование структур и колебательных спектров биологически активных молекул 5-хлор-урацила (5СU) в различных состояниях. В инфракрасном диапазоне 3800–500 см⁻¹ получены ИК фурье-спектры молекул 5СU, изолированных в низкотемпературных матрицах Ar и Ne. Выполнены оценки заселенности таутомеров 5СU и расчеты колебательных спектров методом DFT/B3LYP с базисом 6-311++G(df,pd). В Ar матрице в спектральном диапазоне 1900–500 см⁻¹ зарегистрировано 7 комбинационных мод 5CU,усиленных резонансом Ферми. В области фундаментальных колебаний νCO и в области колебаний кольца обнаружены тройные резонансы Ферми. Выращены и исследованы при криогенных температурах тонкие пленки 5CU на поверхности оксида графена (GO) и композитные пленки 5CU/GO, полученные из водного раствора. Показано, что при повышении температуры от гелиевой до комнатной происходит кристаллизация пленки 5CU на поверхности GO. С помощью сравнения спектров полученных пленок 5CU идентифицированы колебания, полосы поглощения которых наиболее чувствительны к изменениям кристаллической структуры пленки. Большинство этих фундаментальных мод связано с колебаниями NH группы. При повышении концентрации 5CU в композитных пленках 5CU/GO наблюдается неравномерное распределение микрокристаллов 5CU по площади образца. Проведено дослідження структур та коливальних спектрів біологічно активних молекул 5-хлорурацилу (5СU) в різних станах. В інфрачервоному діапазоні 3800–500 см⁻¹ отримані ІК фур'є-спектри молекул 5СU, ізольованих в низькотемпературних матрицях Ar та Ne. Виконано оцінки заселеності таутомерів 5СU і розрахунки коливальних спектрів методом DFT / B3LYP з базисом 6-311++G (df, pd). В Ar матриці в спектральному діапазоні 1900–500 см⁻¹ зареєстровано 7 комбінаційних мод 5CU, посилених резонансом Фермі. В області фундаментальних коливань νCO та в області коливань кільця виявлено потрійні резонанси Фермі. Вирощені та досліджені при кріогенних температурах тонкі плівки 5CU на поверхні оксиду графену (GO) та композитні плівки 5CU/GO, отримані з водного розчину. Показано, що при підвищенні температури від гелієвої до кімнатної відбувається кристалізація плівки 5CU на поверхні GO. За допомогою порівняння спектрів отриманих плівок 5CU ідентифіковані коливання смуги, поглинання яких найбільш чутливі до змін кристалічної структури плівки. Більшість цих фундаментальних мод пов'язано з коливаннями NH групи. При підвищенні концентрації 5CU в композитних плівках 5CU/GO спостерігається нерівномірний розподіл мікрокристалів 5CU по площі зразка. The structures and vibrational spectra of biologically active molecules of 5-chlorouracil (5CU) in various states have been studied. In the infrared range 3800– 500 cm⁻¹ , the IR-Fourier spectra of 5CU molecules isolated in the low-temperature Ar and Ne matrices were obtained. Estimations of the population of 5CU tautomers and calculations of the vibrational spectra by the DFT/B3LYP method with a basis of 6-311++G (df,pd) are performed. In the Ar matrix, 7 Raman modes of 5CU amplified by Fermi resonance were detected in the spectral range 1900–500 cm⁻¹ . In the region of fundamental vibrations νCO and in the vibration region of the ring, triple Fermi resonances are observed. Thin films of 5CU on the surface of graphene oxide (GO) and 5CU/GO composite films obtained from an aqueous solution were grown and investigated at cryogenic temperatures. It is shown that as the temperature rises from the helium temperature to room temperature, the 5CU film crystallizes on the GO surface. By comparing the spectra of the 5CU films obtained, oscillations are identified, whose bands are most sensitive to changes in the crystal structure of the film. Most of these fundamental modes are associated with vibrations of the NH group. With an increase in the concentration of 5CU in the 5CU/GO composite films, a nonuniform distribution of the 5CU microcrystals over the sample area is observed. Работа выполнена при финансовой поддержке Национальной академии наук Украины (грант №0117U002287 и частично грант №15/18). Авторы благодарят В.С. Леонтьева, C.Г. Степаньяна и А.М. Плохотниченко за помощь в работе, а также Институт монокристаллов НАН Украины, Институт сцинтилляционных материалов НАН Украины, Физико-технический институт низких температур им. Б.И. Веркина НАН Украины и виртуальную организацию Gaussian польского грид (интерфейс QCG) за программное обеспечение и выделенные ресурсы для расчетов. ru Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України Физика низких температур Низкотемпературная оптическая спектроскопия Структуры и инфракрасные спектры молекул 5-хлорурацила в низкотемпературных инертных матрицах Ar, Ne и композитных пленках с оксидом графена Structures and infrared spectra of 5-chlorouracil molecules in the low-temperature inert Ar, Ne matrices, and composite films with graphene oxide Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Структуры и инфракрасные спектры молекул 5-хлорурацила в низкотемпературных инертных матрицах Ar, Ne и композитных пленках с оксидом графена |
| spellingShingle |
Структуры и инфракрасные спектры молекул 5-хлорурацила в низкотемпературных инертных матрицах Ar, Ne и композитных пленках с оксидом графена Иванов, А.Ю. Рубин, Ю.В. Белоус, Л.Ф. Карачевцев, В.А. Низкотемпературная оптическая спектроскопия |
| title_short |
Структуры и инфракрасные спектры молекул 5-хлорурацила в низкотемпературных инертных матрицах Ar, Ne и композитных пленках с оксидом графена |
| title_full |
Структуры и инфракрасные спектры молекул 5-хлорурацила в низкотемпературных инертных матрицах Ar, Ne и композитных пленках с оксидом графена |
| title_fullStr |
Структуры и инфракрасные спектры молекул 5-хлорурацила в низкотемпературных инертных матрицах Ar, Ne и композитных пленках с оксидом графена |
| title_full_unstemmed |
Структуры и инфракрасные спектры молекул 5-хлорурацила в низкотемпературных инертных матрицах Ar, Ne и композитных пленках с оксидом графена |
| title_sort |
структуры и инфракрасные спектры молекул 5-хлорурацила в низкотемпературных инертных матрицах ar, ne и композитных пленках с оксидом графена |
| author |
Иванов, А.Ю. Рубин, Ю.В. Белоус, Л.Ф. Карачевцев, В.А. |
| author_facet |
Иванов, А.Ю. Рубин, Ю.В. Белоус, Л.Ф. Карачевцев, В.А. |
| topic |
Низкотемпературная оптическая спектроскопия |
| topic_facet |
Низкотемпературная оптическая спектроскопия |
| publishDate |
2018 |
| language |
Russian |
| container_title |
Физика низких температур |
| publisher |
Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Structures and infrared spectra of 5-chlorouracil molecules in the low-temperature inert Ar, Ne matrices, and composite films with graphene oxide |
| description |
Проведено исследование структур и колебательных спектров биологически активных молекул 5-хлор-урацила (5СU) в различных состояниях. В инфракрасном диапазоне 3800–500 см⁻¹ получены ИК фурье-спектры молекул 5СU, изолированных в низкотемпературных матрицах Ar и Ne. Выполнены оценки заселенности таутомеров 5СU и расчеты колебательных спектров методом DFT/B3LYP с базисом 6-311++G(df,pd). В Ar матрице в спектральном диапазоне 1900–500 см⁻¹ зарегистрировано 7 комбинационных мод 5CU,усиленных резонансом Ферми. В области фундаментальных колебаний νCO и в области колебаний кольца обнаружены тройные резонансы Ферми. Выращены и исследованы при криогенных температурах тонкие пленки 5CU на поверхности оксида графена (GO) и композитные пленки 5CU/GO, полученные из водного раствора. Показано, что при повышении температуры от гелиевой до комнатной происходит кристаллизация пленки 5CU на поверхности GO. С помощью сравнения спектров полученных пленок 5CU идентифицированы колебания, полосы поглощения которых наиболее чувствительны к изменениям кристаллической структуры пленки. Большинство этих фундаментальных мод связано с колебаниями NH группы. При повышении концентрации 5CU в композитных пленках 5CU/GO наблюдается неравномерное распределение микрокристаллов 5CU по площади образца.
Проведено дослідження структур та коливальних спектрів біологічно активних молекул 5-хлорурацилу
(5СU) в різних станах. В інфрачервоному діапазоні 3800–500 см⁻¹ отримані ІК фур'є-спектри молекул
5СU, ізольованих в низькотемпературних матрицях Ar та Ne. Виконано оцінки заселеності таутомерів
5СU і розрахунки коливальних спектрів методом DFT / B3LYP з базисом 6-311++G (df, pd). В Ar матриці
в спектральному діапазоні 1900–500 см⁻¹ зареєстровано 7 комбінаційних мод 5CU, посилених резонансом Фермі. В області фундаментальних коливань νCO та в області коливань кільця виявлено потрійні резонанси Фермі. Вирощені та досліджені при кріогенних температурах тонкі плівки 5CU на поверхні оксиду
графену (GO) та композитні плівки 5CU/GO, отримані з водного розчину. Показано, що при підвищенні
температури від гелієвої до кімнатної відбувається кристалізація плівки 5CU на поверхні GO. За допомогою порівняння спектрів отриманих плівок 5CU ідентифіковані коливання смуги, поглинання яких найбільш чутливі до змін кристалічної структури плівки. Більшість цих фундаментальних мод пов'язано з
коливаннями NH групи. При підвищенні концентрації 5CU в композитних плівках 5CU/GO спостерігається нерівномірний розподіл мікрокристалів 5CU по площі зразка.
The structures and vibrational spectra of biologically active molecules of 5-chlorouracil (5CU) in various
states have been studied. In the infrared range 3800–
500 cm⁻¹
, the IR-Fourier spectra of 5CU molecules isolated in the low-temperature Ar and Ne matrices
were obtained. Estimations of the population of 5CU
tautomers and calculations of the vibrational spectra
by the DFT/B3LYP method with a basis of 6-311++G
(df,pd) are performed. In the Ar matrix, 7 Raman
modes of 5CU amplified by Fermi resonance were detected in the spectral range 1900–500 cm⁻¹
. In the region of fundamental vibrations νCO and in the vibration region of the ring, triple Fermi resonances are
observed. Thin films of 5CU on the surface of
graphene oxide (GO) and 5CU/GO composite films
obtained from an aqueous solution were grown and
investigated at cryogenic temperatures. It is shown
that as the temperature rises from the helium temperature to room temperature, the 5CU film crystallizes on
the GO surface. By comparing the spectra of the 5CU
films obtained, oscillations are identified, whose bands
are most sensitive to changes in the crystal structure of
the film. Most of these fundamental modes are associated with vibrations of the NH group. With an increase
in the concentration of 5CU in the 5CU/GO composite
films, a nonuniform distribution of the 5CU microcrystals over the sample area is observed.
|
| issn |
0132-6414 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/176225 |
| citation_txt |
Структуры и инфракрасные спектры молекул 5-хлорурацила в низкотемпературных инертных матрицах Ar, Ne и композитных пленках с оксидом графена / А.Ю. Иванов, Ю.В. Рубин, Л.Ф. Белоус, В.А. Карачевцев // Физика низких температур. — 2018. — Т. 44, № 8. — С. 1082-1094. — Бібліогр.: 38 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT ivanovaû strukturyiinfrakrasnyespektrymolekul5hloruracilavnizkotemperaturnyhinertnyhmatricaharneikompozitnyhplenkahsoksidomgrafena AT rubinûv strukturyiinfrakrasnyespektrymolekul5hloruracilavnizkotemperaturnyhinertnyhmatricaharneikompozitnyhplenkahsoksidomgrafena AT belouslf strukturyiinfrakrasnyespektrymolekul5hloruracilavnizkotemperaturnyhinertnyhmatricaharneikompozitnyhplenkahsoksidomgrafena AT karačevcevva strukturyiinfrakrasnyespektrymolekul5hloruracilavnizkotemperaturnyhinertnyhmatricaharneikompozitnyhplenkahsoksidomgrafena AT ivanovaû structuresandinfraredspectraof5chlorouracilmoleculesinthelowtemperatureinertarnematricesandcompositefilmswithgrapheneoxide AT rubinûv structuresandinfraredspectraof5chlorouracilmoleculesinthelowtemperatureinertarnematricesandcompositefilmswithgrapheneoxide AT belouslf structuresandinfraredspectraof5chlorouracilmoleculesinthelowtemperatureinertarnematricesandcompositefilmswithgrapheneoxide AT karačevcevva structuresandinfraredspectraof5chlorouracilmoleculesinthelowtemperatureinertarnematricesandcompositefilmswithgrapheneoxide |
| first_indexed |
2025-12-07T20:47:10Z |
| last_indexed |
2025-12-07T20:47:10Z |
| _version_ |
1850883891652460544 |