КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ АССОЦИАТА ДВУХ МОЛЕКУЛ ЭТИЛОВОГО СПИРТА И ТРЁХ МОЛЕКУЛ ВОДЫ МЕТОДОМ DFT
Рубрики: 1. ХИМИЯ
Авторы:
1.
Себряковский филиал Волгоградского госуд. ун-та
2.
Себряковский филиал Волгоградского госуд. архитектурно-строительного ун-та
3.
Себряковский филиал Волгоградского госуд. ун-та; Volgograd State Architecture Building University, Sebryakov’s Branch
4.
Себряковский филиал Волгоградского государственного технического университета
5.
Себряковский филиал Волгоградского государственного технического университета
6.
Себряковский филиал Волгоградского госуд. архитектурностроительного ун-та
7.
Себряковский филиал Волгоградского государственного технического университета
8.
Волгоградский государственный технический университет
9.
Волгоградский государственный технический университет
10.
Себряковский филиал Волгоградского государственного технического университета
11.
Волгоградский госуд. технич. ун-т; РАЕН; Russian Academy of Natural Sciences. Department “Organic Chemistry” of Volgograd State Technical University
12.
Институт химических проблем экологии академии естественных наук РФ
13.
Первый Московский госуд. ун-тет имени И.М. Сеченова; First Moscow state university name I.M. Sechenov
14.
Национальный исследовательский Томский политехнический университет
15.
Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН
Тип:
Статья
Страницы:
с 28
по 31
Статус:
В работе
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ, МЕТОД DFT, АССОЦИАТ ЭТИЛОВОГО СПИРТА И ВОДЫ, КИСЛОТНАЯ СИЛА
Аннотация (русский):
В настоящей статье представлены результаты квантовохимических расчётов ассоциата двух молекул этилового спирта и трёх молекул воды методом DFT-PBE0/6-311g**. Для оптимизации геометрии по всем параметрам использовался градиентный метод. В процессе получения водно-спиртовых растворов происходит выделение тепла и сжатие объема раствора. Это явление называется контракцией. Величина сжатия вначале возрастает с увеличением концентрации спирта, достигает максимума при содержании его в растворе 45-48% масс., а затем снова уменьшается. Это явление объясняется гидратацией спирта, т. е. взаимодействием его с водой с образованием химических соединений. [1] Для получения оптимизированного геометрического и электронного строения, изучаемого ассоциата, две молекулы этилового спирта + три молекулы воды, то есть для определения конформера - стереоизомерной структуры, обладающий максимально отрицательной энергией, изучаемого соединения одним из авторов настоящей статьи была разработана специальная программа для расчета конфигурационных взаимодействий, входящих в состав ассоциата ингредиентов. Предварительно, был найден конформер молекулярной системы, состоящий из двух ингредиентов: спирт - спирт, затем из трех: спирт - спирт - вода и т.д. В конечном счете исследовались все возможные комбинации взаимодействия ассоциата две молекулы спирта и три молекулы воды, и был найден конформер для всех пяти компонентов для которого выполнялся расчет методом DFT. В результате получено оптимизированное геометрическое и электронное строение изучаемого ассоциата (конформера) и теоретически рассчитана кислотная сила этого соединения (pKa=15, pKa - универсальный показатель кислотности). Установлено, что этот ассоциат относится к классу слабых кислот (pKa>14) Полученные данные квантово-химических расчетов могут быть использованы при объяснении явления контракции на квантовом уровне.
В настоящей статье представлены результаты квантовохимических расчётов ассоциата двух молекул этилового спирта и трёх молекул воды методом DFT-PBE0/6-311g**. Для оптимизации геометрии по всем параметрам использовался градиентный метод. В процессе получения водно-спиртовых растворов происходит выделение тепла и сжатие объема раствора. Это явление называется контракцией. Величина сжатия вначале возрастает с увеличением концентрации спирта, достигает максимума при содержании его в растворе 45-48% масс., а затем снова уменьшается. Это явление объясняется гидратацией спирта, т. е. взаимодействием его с водой с образованием химических соединений. [1] Для получения оптимизированного геометрического и электронного строения, изучаемого ассоциата, две молекулы этилового спирта + три молекулы воды, то есть для определения конформера - стереоизомерной структуры, обладающий максимально отрицательной энергией, изучаемого соединения одним из авторов настоящей статьи была разработана специальная программа для расчета конфигурационных взаимодействий, входящих в состав ассоциата ингредиентов. Предварительно, был найден конформер молекулярной системы, состоящий из двух ингредиентов: спирт - спирт, затем из трех: спирт - спирт - вода и т.д. В конечном счете исследовались все возможные комбинации взаимодействия ассоциата две молекулы спирта и три молекулы воды, и был найден конформер для всех пяти компонентов для которого выполнялся расчет методом DFT. В результате получено оптимизированное геометрическое и электронное строение изучаемого ассоциата (конформера) и теоретически рассчитана кислотная сила этого соединения (pKa=15, pKa - универсальный показатель кислотности). Установлено, что этот ассоциат относится к классу слабых кислот (pKa>14) Полученные данные квантово-химических расчетов могут быть использованы при объяснении явления контракции на квантовом уровне.
Ключевые слова:
КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ, МЕТОД DFT, АССОЦИАТ ЭТИЛОВОГО СПИРТА И ВОДЫ, КИСЛОТНАЯ СИЛА
КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ, МЕТОД DFT, АССОЦИАТ ЭТИЛОВОГО СПИРТА И ВОДЫ, КИСЛОТНАЯ СИЛА
