Квантово-хімічний аналіз термодинамічних параметрів димеризації ?-гідроксікислот на міжфазній поверхні повітря/вода
In the framework of quantum chemical semiempirical method PM3 the thermodynamic and structural parameters of formation and dimerization have been calculated for homochiral ?-hydroxy acids with general formula CnH2nОНCOОH (n = 6–16). On the basis of five optimized monomer structures, dimers with ‘ser...
Збережено в:
| Дата: | 2012 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Англійська |
| Опубліковано: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2012
|
| Онлайн доступ: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/189 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Репозитарії
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1856543811038085120 |
|---|---|
| author | Fomina, E. S. |
| author_facet | Fomina, E. S. |
| author_sort | Fomina, E. S. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2022-06-29T10:22:41Z |
| description | In the framework of quantum chemical semiempirical method PM3 the thermodynamic and structural parameters of formation and dimerization have been calculated for homochiral ?-hydroxy acids with general formula CnH2nОНCOОH (n = 6–16). On the basis of five optimized monomer structures, dimers with ‘serial’ and ‘parallel’ order of monomer functional groups were built. The tilt angles between hydrocarbon radical and normals to the p- and q-directions of the interface in regarded dimer structures have been shown to be ? = 8.9°–21.0° and ? = 9.8°–20.9° dependently on the monomer structure of basic dimer. It has been shown that thermodynamic parameters of dimerization depend on the length of alkyl chain by stepwise and formation of ‘parallel’ dimers is more energetically preferred. Using dependencies of thermodynamic parameters of dimerization, it is possible to make an assumption about further path of the clusterization process of ?-hydroxy acids via preferred formation of linear aggregates on the base of ‘parallel’ dimers. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:30:56Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-189 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| language | English |
| last_indexed | 2025-12-17T12:06:59Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-1892022-06-29T10:22:41Z Quantum Chemical Analysis of Thermodynamic Parameters of ?-Hydroxy Acid Dimerization at the Air/Water Interface Квантово-химический анализ термодинамических параметров димеризации ?-гидроксикислот на межфазной поверхности воздух/вода Квантово-хімічний аналіз термодинамічних параметрів димеризації ?-гідроксікислот на міжфазній поверхні повітря/вода Fomina, E. S. In the framework of quantum chemical semiempirical method PM3 the thermodynamic and structural parameters of formation and dimerization have been calculated for homochiral ?-hydroxy acids with general formula CnH2nОНCOОH (n = 6–16). On the basis of five optimized monomer structures, dimers with ‘serial’ and ‘parallel’ order of monomer functional groups were built. The tilt angles between hydrocarbon radical and normals to the p- and q-directions of the interface in regarded dimer structures have been shown to be ? = 8.9°–21.0° and ? = 9.8°–20.9° dependently on the monomer structure of basic dimer. It has been shown that thermodynamic parameters of dimerization depend on the length of alkyl chain by stepwise and formation of ‘parallel’ dimers is more energetically preferred. Using dependencies of thermodynamic parameters of dimerization, it is possible to make an assumption about further path of the clusterization process of ?-hydroxy acids via preferred formation of linear aggregates on the base of ‘parallel’ dimers. В рамках квантово-химического полуэмпирического метода РМ3 рассчитаны термодинамические и структурные параметры образования и димеризации гомохиральных ?-гидроксикислот с общей формулой CnH2nОНCOОH (n = 6–16). На основе полученных пяти оптимизированных структур мономеров были построены димеры с «последовательным» и «параллельным» расположением функциональных групп мономеров в них. Выявлено, что гидрофобные цепи молекул ?-гидроксикислот в рассматриваемых типах димеров могут располагаться под различными углами наклона относительно нормалей к р- и q-направлениям межфазной поверхности – ? = 8.9°–21.0° и ? = 9.8°–20.9° в зависимости от структурных особенностей мономеров, входящих в димер. Показано, что энтальпия, энтропия и энергия Гиббса димеризации всех рассмотренных структур димеров ступенчато зависят от длины углеводородной цепи, при этом по энергии Гиббса димеризации более предпочтительным является образование димеров с «параллельным» расположением функциональных групп ?-гидроксикислот в них. На основе зависимостей термодинамических параметров димеризации сделано предположение о дальнейшем пути протекания самопроизвольной кластеризации ?-гидроксикислот через преимущественное образование линейных ассоциатов из «параллельных» димеров. В рамках квантово-хімічного напівемпіричного методу РМ3 розраховані термодинамічні та структурні параметри утворення і димеризації гомохиральних ?-гідроксікислот загальної формули CnH2nOНСООН (n = 6–16). На основі отриманих п’яти конформацій мономерів були побудовані димери з «послідовним» та «паралельним» розташуванням функціональних груп мономерів у них. Знайдено, що гідрофобні ланцюги молекул ?-гідроксікислот у досліджуваних типах димерів можуть розташовуватись під різними кутами нахилу відносно нормалей до р- і q-напрямків міжфазної поверхні – ? = 8.9°–21.0° і ? = 9.8°–20.9° залежно від структурних особливостей мономерів, що формують димер. Показано, що ентальпія, ентропія та енергія Гіббса димеризації всіх досліджуваних структур димерів ступінчасто залежить від довжини вуглеводневого ланцюга, при цьому за енергією Гіббса димеризації вигідним є утворення димерів з «паралельним» розташуванням функціональних груп ?-гідроксікислот у них. На основі залежностей термодинамічних параметрів димеризації зроблено припущення про подальший шлях перебігу самочинної кластеризації ?-гідроксікислот через переважне утворення лінійних асоціатів з «паралельних» димерів. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2012-11-01 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/189 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 3 No. 4 (2012): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 405-418 Химия, физика и технология поверхности; Том 3 № 4 (2012): Химия, физика и технология поверхности; 405-418 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 3 № 4 (2012): Хімія, фізика та технологія поверхні; 405-418 2518-1238 2079-1704 en https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/189/186 Copyright (c) 2012 E. S. Fomina |
| spellingShingle | Fomina, E. S. Квантово-хімічний аналіз термодинамічних параметрів димеризації ?-гідроксікислот на міжфазній поверхні повітря/вода |
| title | Квантово-хімічний аналіз термодинамічних параметрів димеризації ?-гідроксікислот на міжфазній поверхні повітря/вода |
| title_alt | Quantum Chemical Analysis of Thermodynamic Parameters of ?-Hydroxy Acid Dimerization at the Air/Water Interface Квантово-химический анализ термодинамических параметров димеризации ?-гидроксикислот на межфазной поверхности воздух/вода |
| title_full | Квантово-хімічний аналіз термодинамічних параметрів димеризації ?-гідроксікислот на міжфазній поверхні повітря/вода |
| title_fullStr | Квантово-хімічний аналіз термодинамічних параметрів димеризації ?-гідроксікислот на міжфазній поверхні повітря/вода |
| title_full_unstemmed | Квантово-хімічний аналіз термодинамічних параметрів димеризації ?-гідроксікислот на міжфазній поверхні повітря/вода |
| title_short | Квантово-хімічний аналіз термодинамічних параметрів димеризації ?-гідроксікислот на міжфазній поверхні повітря/вода |
| title_sort | квантово-хімічний аналіз термодинамічних параметрів димеризації ?-гідроксікислот на міжфазній поверхні повітря/вода |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/189 |
| work_keys_str_mv | AT fominaes quantumchemicalanalysisofthermodynamicparametersofhydroxyaciddimerizationattheairwaterinterface AT fominaes kvantovohimičeskijanaliztermodinamičeskihparametrovdimerizaciigidroksikislotnamežfaznojpoverhnostivozduhvoda AT fominaes kvantovohímíčnijanalíztermodinamíčnihparametrívdimerizacíígídroksíkislotnamížfazníjpoverhnípovítrâvoda |