Коливальні спектри та комп’ютерне моделювання амілацетату: MEP, AIM, RDG, NCI, ELF та LOL методи аналізу

• Дата: 2024
• Автори: Jumabaev, A., Hushvaktov, H., Absanov, A., Khudaykulov, B., Ernazarov, Z., Bulavin, L.
• Формат: Стаття
• Мова: Англійська; Українська
• Опубліковано: Publishing house "Academperiodika" 2024
• Теми: раманiвська спектроскопiя; квантово-хiмiчнi розрахунки; теорiя функцiонала густини; водневий зв’язок; молекулярний електростатичний потенцiал; функцiя локалiзацiї електронiв; локалiзований орбiтальний локатор; RDG дiаграма; розподiл заряду за Маллiкеном; амiлацетат; етанол; гептан
• Онлайн доступ: https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023381
• Назва журналу: Ukrainian Journal of Physics

Робота присвячена дослiдженню бiологiчно активного чистого амiлацетату та його розчинiв в етанолi та гептанi. Згiдно з результатами експерименту, при зниженнi концентрацiї амiлацетату в спектрi розчину амiлацетату в етанолi з’являється додаткова смуга з боку низьких частот. Основною причиною утворення такої додаткової смуги є мiжмолекулярний водневий зв’язок мiж амiлацетатом i етанолом. У розчинi амiлацетату в гептанi спектральна смуга, що вiдповiдає валентним C=O коливанням, змiщується в бiк вищих частот iз зменшенням концентрацiї амiлацетату в розчинi. Це пояснюється тим, що гептан порушує мiжмолекулярнi взаємодiї в розчинi, що приводить до бiльш простої спектральної смуги, яка вiдповiдає валентному коливанню C=O. Розрахунками також дослiджено взаємодiї в комплексах амiлацетат-етанолу та їх спектральнi прояви. Виявилося, що енергiя утворення комплексу зростає зi збiльшенням числа молекул, але середня енергiя водневого зв’язку, яка припадає на один зв’язок, залишається незмiнною. Метод теорiї функцiонала густини (density functional theory, DFT) був використаний для аналiзу низки структурних параметрiв: розподiлу зарядiв атомiв за Маллiкеном, термодинамiчних параметрiв, поверхнi молекулярного електростатичного потенцiалу (molecular electrostatic potential, MEP) та розподiлу атомiв у молекулах (atoms in molecules, AIM). Було також проведено аналiз деяких квантово-хiмiчних параметрiв, як-от: аналiз редукованого градiєнта густини (reduced density gradient, RDG) i нековалентної взаємодiї (noncovalent interaction, NCI), аналiз функцiй локалiзацiї електронiв (electron localization functions, ELF) та аналiз локалiзованого орбiтального локатора (localized orbital locator, LOL).