Квантово-механический расчет спектра резонансного комбинационного рассеяния водного раствора триптофана Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №10-1/2016 ISSN 2410-700Х_

2. Социальное СМИ об IT [Электронный ресурс]: http:// habrahabr.ru/post/131993/

3. [Электронный ресурс]: http://lunarfrog.com/blog/dependency-injection

4. Programming stuff [Электронный ресурс]: http://sergeyteplyakov.blogspot.ru

© Уваров А Н., 2016

УДК 529.194

Щербаков Роман Сергеевич

канд.физ.-мат.наук, ассистент СГУ г.Саратов, РФ E-mail : roman. scherbakoff@yandex.com Бурова Татьяна Геннадиевна доктор физ.-мат.наук, профессор СГУ

г.Саратов, РФ E-mail: burovatg@gmail.com

КВАНТОВО-МЕХАНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СПЕКТРА РЕЗОНАНСНОГО КОМБИНАЦИОННОГО

РАССЕЯНИЯ ВОДНОГО РАСТВОРА ТРИПТОФАНА

Аннотация

Проведен квантово-механический расчет спектра резонансного комбинационного рассеяния водного раствора триптофана, возбуждаемого излучением с длиной волны 220 нм. Выявлены физические причины, обусловливающие основные закономерности распределения интенсивности, достигнуто удовлетворительное соответствие с экспериментальными данными.

Ключевые слова

Квантово-механический расчет, спектр резонансного комбинационного рассеяния.

Изучение спектров резонансного комбинационного рассеяния (РКР) аминокислот является одним из направлений исследования их структуры и физико-химических свойств. Теоретический анализ спектров РКР позволяет дополнить данные, полученные при исследовании спектров ИК и УФ поглощения, а также нерезонансного комбинационного рассеяния, что определяет актуальность настоящей работы.

Таблица 1

Спектр РКР водного раствора триптофана, возбуждаемый излучением с длиной волны 220 нм

частота (см-1) отнесение относительная интенсивность

эксперимент наш [4-5] эксперимент наш

[4] [6] [3] [7] расчет [4] [6] [3] [7] расчет

762 757 762 760 768 18 0.8 1.0 0.8 1.0 1.0

880 877 884 879 883 17 0.3 0.2 0.3 0.25 0.21

932 0.9

1016 1006 1016 1011 1033 16 0.9 1.0 1.0 1.0 0.92

1076 1077 15 0.05 0.10

1127 1125 1113 13 - 0.1 0.07

1156 1138 12 0.1 0.08

1238 1232 1241 1239 1240 10 0.25 0.1 0.3 0.2 0.33

1259 1255 9 0.1 0.14

1305 1307 1303 8 0.1 0.1 0.11

1342 1342 1342 1342 0.2 0.3 0.25 0.35

1361 1350 1361 1361 1378 7 0.3 0.4 0.3 0.3 0.32

1462 1460 1461 1450 5 0.2 0.1 0.1 0.09

1496 1495 1498 4 0.2 0.1 0.10

1555 1550 1555 1553 1560 3 1.0 1.0 1.0 0.9 1.0

1575 1578 1580 2 - - 0.05

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №10-1/2016 ISSN 2410-700Х

1622 1614 1622 1620 1624 1 0.05 0.3 0.3 0.3 0.21

1758 (1006+757) 1770 1801 16+18 0.2 0.1 0.14

1887 (757+1125) 1881 18+13 0.1 0.08

1995 (757+1232) 2008 18+10 0.3 0.22

2015 (2х1006) 2066 2х16 0.3 0.19

2125 (877+1232) 2123 17+10 0.2 0.13

2328 18+3 0.5 0.54

2325 (877+1460) 2333 17+5 0.37

2579 (1232+1350) 2618 10+7 0.5 0.29

2800 (1232+1550) 2800 10+3 0.5 0.30

Расчет распределения интенсивностей в спектре РКР водного раствора

триптофана, возбуждаемого излучением с длиной волны 220 нм, выполнен квантово-механическим методом [1] в приближении Герцберга-Теллера с учетом частотного эффекта, эффекта Душинского и вклада высоковозбужденных электронных состояний. Исходные геометрические параметры соответствуют принятым в [2].

При проведении расчетов замечено существенное изменение распределения интенсивностей в спектрах при увеличении числа учитываемых возбужденных электронных состояний. Применительно к спектру РКР триптофана целесообразно учесть все электронные состояния, для которых разность энергии 00 перехода и энергии перехода в «резонансное» электронное состояние не превышает 10 эВ. Существенную роль играет также электронно-колебательное смешивание электронных состояний, что приводит к изменению относительных интенсивностей линий спектра.

Результаты расчета отражены в таблице 1 вместе с данными экспериментальных исследований [3-7]; линии с относительной интенсивностью менее 0.1 опущены. Приведенные данные показывают, что результаты выполненного квантово-механического расчета удовлетворительно соответствуют экспериментальным данным и подтверждают отнесение основных линий спектра [4-5]. Отдельные расхождения результатов расчетов и экспериментов свидетельствуют о наличии нескольких конформеров триптофана в водном растворе.

Список использованной литературы:

1. Бурова Т.Г. / / Химическая физика. 1994. Т.13. №3. С.29.

2. Hernandez B., Pfluger F., Adenier A., Kruglik S., Ghomi M. // J.Phys.Chem.B. 2010. V.114. P.15319-15330.

3. Rava R., Spiro T. // J.Amer.Chem.Soc. 1984. V.106.P.4062-4064.

4. Fodor S., Copeland R., Grygon, C. Spiro T. // J.Amer.Chem.Soc. 1989.V.111. P.5509-5518.

5. Yamamoto Y., Tanaka I. // J. Bull. Chem. Soc. Japan. 1972.V.45.P.1362.

6. Asher S., Ludwig M., Johnson C. // J.Amer.Chem.Soc. 1986. V.108. P.3186-3197.

7. Nagamoto S., Nagai M., Ogura T., Kitagawa T. // J.Phys. Chem. B. 2013117. P.9343-9353.

© Щербаков Р.С., Бурова Т.Г., 2016