CC BY
8References
1. Sverdlov L. M. Kolebatel'nye spektry mnogoatomnyh molekul / L. M. Sverdlov, M. A. Kovner,
E. P. Krajnov. - M. : Nauka, 1970. - 559 c.
2. Jel'kin M. D. Modelirovanie kolebatel'nyh sostojanij gidroksizamewennyh fenola / M. D. Jel'kin,
A. R. Gajsina, E. A. Dzhalmuhambetova, O. N. Grechuhina, 1.1. Gordeev // Prikaspijskij zhumal: upravlenie ivysokietehnologii. -2011,-№2.-S. 55-61.
3. Jel'kin M. D. Model'nye raschety kolebatel'nyh sostojanij izomerov trinitrotoluola / M. D. Jel'kin, V. V. Smirnov, E. A. Dzhalmuhambetova, O. M. Alykova, L. S. Amantaeva // Prikaspijskij zhumal: upravlenie i vysokie tehnologii. - 2012. - № 1.
4. Jel'kin M. D. Sistemnyj analiz kolebatel'nyh sostojanij poligidroksizamewennyh benzola. 1. Tri-gidroksizamewennye benzola / M. D. Jel'kin, T. A. Shal'nova, E. A. Dzhalmuhambetova, 1.1. Gordeev, A. R. Gajsina // Prikaspijskij zhumal: upravlenie i vysokie tehnologii. - 2011. - № 2. - S. 61-67.
5. Jel'kin M. D. Uchet angarmonicheskogo smewenija polos v model'nyh raschetah kolebatel'nyh spektrov dimerov s vodorodnoj svjaz'ju / M. D. Jel'kin, L. M. Babkov // Izvestija Saratovskogo gos. un-ta. -2011.-T. 11, vyp. l.-S. 20-25.
6. Frisch M. J. Caussian 03. Revision B.03 / M. J. Frisch. - 2003. - Pittsburg PA. : Gaussian Inc.
7. Gui-xiang Wang. Theoretical study on the vibrational spectra and thermodynamic properties for the nitro derivatives of phenols / Wang Gui-xiang, Gong Xue-Dong, Lin Yan, Xian He-Ming // Spectrochim. Acta. - 2009 - Vol. 74, № 2. - P. 569-574.
8. Kleza V. Theoretical investigation of electronic structure and vibrational spectra of conformers of trinitro-toluene and trinitrophenol / V. Kleza, S. Bekesiene // Acta physica PoloniaA. 2011. -Vol. 119, №2. - P. 198-193.
9. Xian-Hong L. Vibrational spectroscopy investigation using ab initio and density functional theory analysis on the structure of 2, 4, 6-trinitrophenol / L. Xian-Hong, Z. Xian-Zhon // Computational and Theo-retical Chemistry. - 2011 - Vol. 963, № 1. - P. 34-39.
УДК 539.193/. 194;535/33.34
МОДЕЛИРОВАНИЕ АДИАБАТИЧЕСКИХ ПОТЕНЦИАЛОВ ИЗОМЕРОВ САЛИЦИЛОВОЙ КИСЛОТЫ
Эрман Евгений Анатольевич, кандидат технических наук, Астраханский государственный университет, 414056, Россия, г. Астрахань, ул. Татищева, 20а, e-mail: kof@aspu. ru.
Элькин Михаил Давыдович, доктор физико-математических наук, профессор, Астраханский государственный университет, 414056, Россия, г. Астрахань, ул. Татищева, 20а, e-mail: elkinmd@mail. ru.
Смирнов Владимир Вячеславович, кандидат физико-математических наук, Астраханский государственный университет, 414056, Россия, г. Астрахань, ул. Татищева, 20а, e-mail: kof@aspu.ru.
Джалмухамбетова Елена Азатуллаевна, кандидат физико-математических наук, Астраханский государственный университет, 414056, Россия, г. Астрахань, ул. Татищева, 20а, e-mail: alenna@list. ru.
Гайсина Альфия Рафаилевна, ассистент, Астраханский государственный университет, 414056, Россия, г. Астрахань, ул. Татищева, 20а, e-mail: gaisinaalfiya@mail.ru.
Алыкова Ольга Михайловна, кандидат педагогических наук, Астраханский государственный университет, 414056, Россия, г. Астрахань, ул. Татищева, 20а, e-mail: kof@uspu.ru.
На основании неэмпирических квантовых расчетов геометрической и электронной структуры предложены структурно-динамические модели салициловой кислоты. В данной
работе определены параметры адиабатического потенциала, предложена интерпретация колебательных состояний исследуемого соединения. Построены структурно-динамические модели его изомеров, выявлены признаки их спектральной идентификации. Проведен анализ конформационной структуры молекул исследуемого вещества. Обоснован выбор метода и базиса расчета частот фундаментальных колебаний и интенсивностей полос в спектрах ПК и КР. Описана методика оценки ангармонизма колебаний с использованием кубических и квартичных силовых постоянных. В статье представлены результаты численного эксперимента, определены геометрические параметры молекул, такие как длины валентных связей и величины углов между ними. Получены частоты колебательных состояний и величины их интегральных интенсивностей. Приведена интерпретация колебаний изомеров и сравнение с имеющимися экспериментальными данными. Указаны общие закономерности в характере поведения спектральных полос различных изомеров. Предложены частоты, которые можно использовать для идентификации изомера по колебательным спектрам молекул. Расчет проводился квантовым методом функционала плотности DFT/B3LYP. Показано, что данный метод может быть использован для моделирования различных геометрических параметров молекул и электронной структуры, замещенных бензойной кислоты. Он позволяет построить на основе численных расчетов структурно-динамические модели указанного класса соединений.
Ключевые слова: салициловая кислота, бензойная кислота, ортозамещенные бензойной кислоты, изомеры, колебательные спектры, ПК спектры, адиабатический потенциал, ангармоническое смещение, водородная связь.
MODELING OF ADIABATIC POTENTIAL OF SALICYLIC ACID ISOMERS
Erman Eugene A., Ph.D (Engineering), Astrakhan State University, 414056, Russia, Astrakhan, 20a, Tatishchev St., e-mail: kof@aspu.ru.
Elkin Michael D., Sc.D. (Physics and Mathematics), Professor, Astrakhan State University, 414056, Russia, Astrakhan, 20a, Tatishchev St., e-mail: elkinmd@mail.ru.
Smirnov Vladimir V, Ph.D. (Physics and Mathematics), Astrakhan State University, 414056, Russia, Astrakhan, 20a, Tatishchev St., e-mail: kof@aspu.ru.
Dzhalmuhambetova Elena A., Ph.D. (Physics and Mathematics), Astrakhan State University, 414056, Russia, Astrakhan, 20a, Tatishchev St., e-mail: alenna@list.ru.
Gaisina Alfiya R., assistant, Astrakhan State University, 414056, Russia, Astrakhan, 20a, Tatishchev St., e-mail: gaisinaalfiya@mail.ru.
Alykova Olga М., Ph.D. (Pedagogics), Astrakhan State University, 414056, Russia, Astrakhan, 20a, Tatishchev St., e-mail: kof@aspu.ru.
Structural and dynamic models of salicylic acid are proposed on the basis of ab initio quantum calculations of the geometric and electronic structure. The parameters of the adiabatic potential are determined, a vibrational states interpretation of the test compound is proposed in this work. The structural-dynamic models of its isomers are constructed, signs of their spectral identification are found. The analysis of the molecules conformational structure of the substance is made. A choice of method and basis for calculation of a fundamental vibrations frequencies and intensities of the bands in the IR and Raman spectra is justified. The technique for evaluation of anharmonicity with cubic and quartic force constants is described. The paper presents the results of numerical experiments, geometric parameters of molecules, such as the valence bond lengths and angles between them. We obtain the frequency of the vibrational states and values of their integrated intensities. The interpretation of vibration of isomers and comparison with experimental
data are shown. General patterns in the behavior of the spectral bands of different isomers are given. Proposed frequency can be used to identify the isomers of the vibrational spectra of molecules. The calculation was performed quantum density functional method DFT/B3LYP. It is shown that this method can be used to modeling the geometrical parameters molecular and electronic structure of various substituted benzoic acids. It allows us to construct the structural-dynamic models of this class of compounds by numerical calculations.
Key words: salicylic acid, benzoic acid, ortho-substituted benzoic acid, isomers, vibrational spectra, IR spectra, anharmonic shift, adiabatic potential, hydrogen bonds.
Введение. Изомеры салициловой или ортогидроксибензойной кислоты (СК) являются базовыми фрагментами целого класса широко известных фармакологических препаратов, начиная с ацетилсалициловой кислоты - аспирина. Интерес к изучению структуры гидро-ксибензолов, их физико-химических и биологических свойств наглядно просматривается в периодической печати. Сошлемся на публикации [8, 12, 14].
ИЗ
И4
Рис. 1. Молекулярные диаграммы ротамеров салициловой кислоты
Изомеры СК хорошо подходят для отработки методики теоретического анализа механизма внутри- и межмолекулярного взаимодействия между различными фрагментами в замещенных бензола и их проявления в колебательных спектрах соединений. Одна из таких методик описана в публикациях [2, 4]. Она позволяет интерпретировать сложный экспериментальный контур полос в высокочастотном диапазоне колебательного спектра (свыше 2500 см"1) для димеров данного класса соединений, что и в настоящее время является предметом научных дискуссий [7, 9, 13].
Цель данного сообщения - теоретический анализ параметров адиабатического потенциала возможных изомеров СК, интепретация колебательных состояний, выявление признаков спектральной идентификации соединений.
Математическая модель ангармонического сдвига колебательных состояний. Для описания ангармонического сдвига колебательных состояний воспользуемся известным соотношением [11]:
= + (1).
Выражения для ангармонических констант х.чг предложены в публикациях [2, 4].
1
5 (^+ 1 (^^2(0(5;5._г)_0(5;5;г)_120(г;г;г))(1_5^) (2)
1„ |67' - 48 у 32
X,, =Т7/'»„ -^(^2(0(^;-г) + 0(^;г)(1-5,,.)) +
10 О
+1 {Кн У П 0 - п(г, г-0 + п(я;-г; 0 - П(я;-г;-?)) х (1 - 8„ )(1 - 8„ )(1-5г,)+ (3)
О
+ |/,(а^г)2Г 1 ' + , 1 '
2 Цп+п) (п-^)
В соотношениях (1) - (3) Пх - квантовые числа рассматриваемого колебательного состояния, Р = Л(а;лг)0' • Рг; Л(а;лг) - постоянные Кориолиса, - частоты гармонических
колебаний (в см"1); (У - безразмерные нормальные колебательные координаты, линейно связанные с декартовыми смещениями атомов; 1<',г1 и - кубические и квартичные силовые постоянные (параметры адиабатического потенциала молекулы), С1(.\: ±г; ±/) = (\\ ± \7± V,)"1 - резонансные функции. Величина ангармонического сдвига отдельной полосы фундаментального колебания определяется величиной ангармонических поправок = 2%^ и Хл =у^,!2.
Таблица 1
Интерпретация колебаний бензольного остова в мономерах СК
Форма V аж И1 И2 ИЗ И4
колеб [11] Мин Макс ИК КР ИК КР ИК КР ИК КР
<3= Р Л 1609 1608 1621 96 49 50 15 113 38 65 38
<3= Рл 1583 1578 1589 9,6 6,9 58 13 64 7,9 33 18
р,д 1500 1479 1498 15 3,7 86 1,0 18 0,7 18 4,7
р,д 1448 1445 1478 137 1,3 34 21 134 4,1 57 2,3
р,д 1300 1308 1327 111 3,1 14 19 41 9,0 72 6,2
р 1156 1161 1167 25 11 156 6,0 42 15 89 8,9
<3= У= Р 1120 1084 1137 11 0,5 44 2,3 57 3,0 97 0,1
д,р 1052 1024 1050 17 18 9,1 18 79 12 41 19
У 830 848 855 26 5,3 11 4,1 10 5,5 24 5,1
У 582 561 567 15 6,6 2,7 8,6 10 7,1 5,0 8,2
Модельные расчеты осуществлены в базисах 6-31Ш*, 6-31Ш**, 311+0** [10]. Отметим, что учет диффузионных параметров базиса (+, ++) сказывается на расчетном значении частот крутильных колебания связи ОН. Сдвиг в низкочастотную область спектра достигает величины ~ 30 см"1. Качественная оценка интенсивностей полос в спектрах ИК и КР сохраняется. Изменением геометрических параметров можно пренебречь. Значения валентных углов СОН гидроксильного фрагмента меняются в пределах 107,2-110,7°. Для карбоксильного фрагмента - 105,3-110,7. Верхняя граница относится к И Я-изомерам. Внутри каждой группы ротамеров расхождение не более 2,5°.
Весь набор фундаментальных колебаний изомеров СК можно разделить на две части. Первая часть относится к колебаниям бензольного остова (С6Н4). Полученные здесь результаты (табл. 1) полностью согласуются с выводами монографии [1] и публикации [3] относительно свойств характеристичности колебаний ортозамещенных бензола. Наличие внутримолекулярного взаимодействия (механизм - водородная связь) между гидроксильным и карбоксильным фрагментами иллюстрирует табл. 2.
Таблица 2
Интерпретация фундаментальных колебательных полос карбоксильного (с)
______ и гидроксильного (Ь) фрагментов в ротамерах мономера СК ___________________________________
Ротамеры ^анг ИК КР ^анг ИК КР ^анг ИК КР ^анг ИК КР ^анг ИК КР
Чош нО О К о СЬ=о СЬоь С^СОс
И1 3627 61 114 3571 76 158 1750 356 44 1255 48 9,9 1115 182 1,4
И1 Я 3645 81 114 3499 206 21 1789 324 41 1248 39 5,7 1109 83 0,9
И2 3468 286 92 3570 76 142 1789 391 61 1250 125 3,2 1061 97 8,6
ИЗ 3188 306 65 3570 106 144 1705 392 57 1280 61 2,1 1072 59 1,3
ИЗЯ 3228 349 57 3630 41 33 1719 337 60 1258 244 7,3 1070 19 2,2
И4 3617 58 124 3580 85 148 1779 362 62 1273 22 6,6 1042 120 4,1
И4 Я 3634 68 113 3617 35 45 1820 321 48 1250 196 18 1031 50 10
СО. о К о СО. о К о со. РоНс, Ронь, Р Хонс Хонь
И1 1347 85 7,6 1179 133 33 1180 59 4,3 616 64 6,5 383 97 2,6
И1 Я 1370 461 6,0 1240 39 5,7 1149 9,2 7,7 615 78 0,7 253 131 4,7
И2 1172 35 12 1295 93 10 1238 113 15 541 152 5,7 571 37 0,5
ИЗ 1180 241 20 1227 39 9,3 1389 169 16 563 81 6,4 737 41 1,2
ИЗ Я 1153 2.3 12 1237 155 9,3 1383 134 15 416 48 05 800 84 07
И4 1168 67 13 1318 89 4,0 1177 145 21 567 83 7,0 398 100 2,5
И4 Я 1277 303 2,9 1184 24 15 1322 44 1,1 497 81 1,5 347 105 2,4
Примечание. Частоты колебаний в см"1, Интенсивности в ИК-спектрах в Км/моль, в КР-спектрах в А4/аем.
Для изомеров И2 и ИЗ оптимизированное расстояние между атомом водорода СОН фрагмента и атомом кислорода СООН группы оценивается соответственно величиной 1,79 и
1,73 А. Имеет место существенное смещение в длинноволновый диапазон спектра (~ 200 и 400 см"1) частот валентных колебаний связей ОН гидроксильного фрагмента. Для карбоксильного фрагмента валентное колебание связи ОН для И-изомеров следует считать характеристичным по частоте, форме и интенсивности. Для идентификации изомеров можно использовать и интенсивность полосы -1250 см"1, интерпретируемую как валентное колебание связи СО карбоксильного фрагмента. Деформационные колебания угла СОН карбоксильного и гидроксильного фрагментов по форме смешиваются с деформационными колебаниями валентных углов ССН ((3) бензольного остова. Идентификация изомеров по этим полосам затруднена. Внутримолекулярное взаимодействие наглядно проявляется в поведении полосы крутильного (неплоского) колебания связи ОН гидроксильного фрагмента (хонь), что также можно использовать для спектральной идентификации изомеров. Различие в положении полос, интерпретируемых как крутильные колебания связей ОН карбоксильного фрагмента (хонс) можно использовать для идентификации И Я изомеров (исключая И1Я).
В табл. 3 приведены оценочные значения кубических и квартичных силовых постоянных связей ОН. Следует признать, что зависимость от принадлежности к тому или иному изомеру несущественна, что дает основание использовать указанные параметры в предсказательных модельных расчетах соединений с гидроксильными фрагментами.
Таблица 3
Кубические и квартичиые силовые (в см"1) постоянные связей ОН в изомерах СК
Силовые постоянные Бензойная кислота Карбоксильный фрагмент Г идроксильный фрагмент
Мономер Димер Мономер Димер Мономер Димер
^000 2395 1532 2348-2384 1520-1540 2420-2535 1368-1416
¥оаоа 1345 705 1329-1369 679-700 1360-1473 609-613
Образование циклических димеров возможно лишь для И-изомеров. Далее мы ограничимся рассмотрением тех из них, что обладают симметрией С2и и подчиняются правилу альтернативного запрета для интенсивностей. Результаты соответствующих модельных расчетов фундаментальных колебательных состояний для гидроксильного и карбоксильного фрагментов СК приведены в табл. 4, 5. Димеризация не влияет на положение полос валентных колебаний связей СН (табл. 4), однако энергетическая щель между расчетными значениями частот колебаний связей ОН и СН в гармоническом приближении может оказаться менее 10 см"1 по величине. В этом случае имеет место перераспределение расчетных значений интенсивностей. В табл. 4 это помечено звездочкой. Отметим только, что факт перераспределения интенсивностей связан со смешиванием форм колебаний, рассчитанных при решении задачи в гармоническом приближении теории молекулярных колебаний. Смешивание форм есть результат численного решения задачи о собственных векторах при наличии квазивырожденных значений собственных чисел. Выбором базиса расчета можно уйти от этой проблемы [2, 4].
Таблица 4
Интерпретация колебаний связей СН в мономерах и димерах СК
И_С и 1 О О ИВ и_в-и_в
Уг ИК КР Уг ИК КР Уг ИК КР Уг ИК КР
3211 4,4 145 3210 39 281 3221 1,8 99 3219 1,9 189
3199 5,9 125 3199 58 306 3193* 1187 395 3192 1155 395
3191 10 107 3190 41 247 3176 8,6 93 3176 28 229
3171 6,0 81 3170 14 191 3147 12 91 3148 38 191
Согласно результатам модельных расчетов (табл. 5), на величину ~ 800 см"1 смещаются полосы валентных колебаний связей ОН карбоксильного фрагмента. Для плоских деформационных колебаний ((Зоне) и крутильных колебаний (хонс) имеет место смещение в высокочастотный диапазон колебательного спектра на величины -120 и 310 см"1 соответственно. Этот факт хорошо согласуется с результатами модельных расчетов колебательных состояний для димеров бензойной и пиридинкарбоксильных кислот [5]. Отметим также, что характер проявления свойств указанных полос в циклических димерах СК симметрии С, сохраняется.
Таблица 5
Интерпретация колебаний карбоксильного и гидроксильного фрагментов в димерах салициловой кислоты
Форма колебаний И Б-И Б И В-И В
Уг ^анг ИК КР V ^анг ИК КР
Чонь 3509 3239 518 257 3816 3635 112 261
С^ОНс 3233 2910 6280 0 3199 2890 4793 0
3145 2805 0 1177 3096 2722 0,0 1106
о II о СУ 1702 1646 1043 0 1756 1719 1071 0
1681 1626 0 242 1710 1661 0 297
Р, РсОНс 1520 1473 0 9,3 1493 1468 0 45
1485 1439 245 0,0 1458 1417 129 0
Ронь, Р 1416 1373 110 81 1370 1336 72 12
РсОНс, Р 1366 1327 261 204 1326 1304 346 7,2
С^СОЬ, С^СОс, Р 1348 1307 419 0,7 1345 1311 361 43
Р, Ронь 1254 1217 188 1,7 1207 1181 70 12
Уосо, У 792 771 25 64 784 784 28 43
Уосо, у 675 658 80 2,4 668 661 54 2,3
Рссоь, Рссос 547 533 35 12 548 545 49 6,3
Рсс=0с 468 457 51 12 432 433 51 10,6
Рссоь 383 375 10 3,2 373 364 9Д 5,8
Рссс 296 290 62 7,1 272 277 36 0,9
Роне 960 935 232 0,0 988 968 192 0,0
Роне 909 885 0 0,7 942 924 0,0 0,9
Хонь 748 729 133 2,1 410 535 188 5,2
Приведенные в табл. 3 оценочные значения ангармонических силовых постоянных связей ОН карбоксильного фрагмента показывают, что основной вклад в ангармоническое смещение полос валентных колебаний этих связей в длинноволновый диапазон вносят кубические силовые постоянные -^еее (выражения (2) и (3)). Квартичные силовые постоянные нивелируют это смещение на величину - 80 см"1. Остается открытым вопрос об учете влияния кубических силовых постоянных, связанных с влиянием водородной связи (вопрос достоверности их квантовомеханических оценок). Полученные оценки для указанных кубических постоянных - 150 см"1. Такой же порядок величины имеют и частоты валентных и деформационных колебаний водородных связей. Подробно этот вопрос для димеров карбоновых кислот рассмотрен в публикации [6].
Проявление внутримолекулярного взаимодействия в димерах СК имеет тот же характер, что и в мономерах, что можно использовать в качестве надежного признака спектральной идентификации димеров.
Заключение. Проведенные модельные расчеты конформационной и электронной структуры мономеров и димеров салициловой кислоты, сравнение с имеющимися экспериментальными данными дают основание использовать предложенную методику анализа ангармонического смещения полос в спектрах карбоновых кислот для построения структурнодинамических моделей замещенных бензойной кислоты.
Список литературы
1. Свердлов JI. М. Колебательные спектры многоатомных молекул / JI. М. Свердлов, М. А. Ковнер, Е. П. Крайнов. - М. : Наука, 1970. - 559 с.
2. Элькин М. Д. Математические модели в молекулярном моделировании / М. Д. Элькин,
B. Ф. Пулин, А. Б. Осин // Вестник Саратовского гос. технического ун-та. - 2010. - № 4 (49). - С. 36 - 39.
3. Эрман Е. А. Моделирование структуры и спектров замещенных бензойной кислоты /Е. А. Эрман, М. Д. Элькин, О. Н. Гречухина, А. М. Лихтер // Естественные науки. - 2011. - № 1 (34). -
C. 206-212.
4. Эрман Е. А. Модельные оценки ангармонического смещения полос в колебательных спектрах димеров карбоновых кислот / Е. А. Эрман, М. Д. Элькин, Е. А. Джалмухамбетова // Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии. - 2010. - № 4 (12). - С. 53-58.
5. Элькин М. Д. Структурно-динамические модели димеров бензойной и изоникотиновой кислот / М. Д. Элькин, Д. М. Нуралиева, И. И. Гордеев // Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии. - 2011. - № 1 (13). - С. 35-42.
6. Элькин М. Д. Учет ангармонического смещения полос в модельных расчетах колебательных спектров димеров с водородной связью / М. Д. Элькин, JI. М. Бабков // Известия Саратовского гос. ун-та. - 2011. - Т. 11, вып. 1. - С. 20-25.
7. Antony J. Anharmonic midinfrared vibrational spectra of benzoic acid monomer and dimmer / J. Antony, G. Helden, G. Meijer, B. Schmidt // J. Chem. Physics. - 2005. - 123, 014305. - 1-11.
8. Bunaian A. A. FT-IR spectrophotometric analysis og acetilsalicylic acid and its pharmacentiral formulations / A. A. Bunaian. H. Y. Abool-Enein, S. Flischin // Canadian Journal of analytical Scienses and spectroscopy. - 2006. - Vol. 51 - P. 253-259.
9. Florio G. M. Theoretical modeling of the OH stretch infrared spectrum of carboxlilic acid dimmers on first-principles anharmonic coupling / G. M. Florio, T. S.Zwier, E. M. Myshakin, K. D. Jordan, E. L. Sibert // J. Chem. Physic. - 2003 - Vol. 118, № 4. - P. 1735-1746.
10. Frisch M. J. Caussian 03. Revision B.03. - 2003. - Pittsburg PA. : Gaussian Inc.
11. Hoy A. R. Anharmonic force constants calculation / A. R. Hoy, I. M. Mills, G. Strey // J. Mol. Phys. - 1972. - Vol. 21, № 6. - P. 1265-1290.
12. Jadrijevic M. FTIR and NMR spectroscopic studies of salicylic acid derivaties / M. Jadrijevic, M. Takae, D. Topic // Acta Pharm. - 2004. - Vol. 54 - P. 1777-197.
13. Mukherjeea V. FTIR and Raman spectra and optimized geometry of 2, 3, 6-tri-fluorobenzoic acid dimer: A DFT and SQMFF study / V. Mukheijeea, N. P. Singha, R. A. Yadavb // Spectrochim. Acta. -
2010. - Vol. 77A, № 4. - P. 787-794.
14. Sing Y. D. Numeric simulation of the internal vibrational of COOH group in aminosalicylic acids / Y. D. Sing, R. Das, R. A. Sing // African journal of biochemistry researd. - 2007 - Vol. 1 (2). - P. 19-23.
References
1. Sverdlov L. M. Kolebatel'nye spektry mnogoatomnyh molekul / L. M. Sverdlov, M. A. Kovner, E. P. Krajnov. - M. : Nauka, 1970. - 559 c.
2. Jel'kin M. D. Matematicheskie modeli v molekuljamom modelirovanii / M. D. Jel'kin, V. F. Pulin,
A. B. Osin // Vestnik Saratovskogo gos. tehnicheskogo un-ta. - 2010. - № 4 (49). - C. 36 - 39.
3. Jerman E. A. Modelirovanie struktury i spektrov zamewennyh benzojnoj kisloty / E. A. Jerman,
M. D. Jel'kin, O. N. Grechuhina, A. M. Lihter // Estestvennye nauki. - 2011. - № 1 (34). - S. 206-212.
4. Jerman E. A. Model'nye ocenki angarmonicheskogo smewenija polos v kolebatel'nyh spektrah dimerov karbonovyh kislot / E. A. Jerman, M. D. Jel'kin, E. A. Dzhalmuhambetova // Prikaspijskij zhumal: upravlenie i vysokie tehnologii. - 2010. - № 4 (12). - S. 53-58.
5. Jel'kin M. D. Struktumo-dinamicheskie modeli dimerov benzojnoj i izonikotinovoj kislot
/ M. D. Jel'kin, D. M. Nuralieva, I. I. Gordeev // Prikaspijskij zhumal: upravlenie i vysokie tehnologii. -
2011. -№ 1 (13).-S. 35-42.
6. Jel'kin M. D. Uchet angarmonicheskogo smewenija polos v model'nyh raschetah kolebatel'nyh spektrov dimerov s vodorodnoj svjaz'ju / M. D. Jel'kin, L. M. Babkov // Izvestija Saratovskogo gos. un-ta. -
2011.-T. 11, vyp. l.-S. 20-25.
7. Antony J. Anharmonic midinfrared vibrational spectra of benzoic acid monomer and dimmer
/ J. Antony, G. Helden, G. Meijer, B. Schmidt//J. Chem. Physics. - 2005. - 123, 014305. - 1-11.
8. Bunaian A. A. FT-IR spectrophotometric analysis og acetilsalicylic acid and its pharmacentiral
formulations / A. A. Bunaian, H. Y. Abool-Enein, S. Flischin // Canadian Journal of analytical Scienses and spectroscopy. - 2006. - Vol. 51 - P. 253-259.
9. Florio G. M. Theoretical modeling of the OH stretch infrared spectrum of carboxlilic acid dimmers on first-principles anharmonic coupling / G. M. Florio, T. S. Zwier, E. M. Myshakin, K. D. Jordan, E. L. Sibert // J. Chem. Physic. - 2003. - Vol. 118, № 4. - P. 1735-1746.
10. Frisch M. J. Caussian 03 / M. J. Frisch // Revision B.03. - Pittsburg PA. : Gaussian Inc., 2003.
11. Hoy A. R. Anharmonic force constants calculation / A. R. Hoy, I. M. Mills, G. Strey // J. Mol. Phys. - 1972. - Vol. 21, № 6. - P. 1265-1290.
12. Jadrijevic M. FTIR and NMR spectroscopic studies of salicylic acid derivaties / M. Jadrijevic, M. Takae, D. Topic // Acta Pharm. - 2004. - Vol. 54 - P. 1777-197.
13. Mukherjeea V. FTIR and Raman spectra and optimized geometry of 2, 3, 6-tri-fluorobenzoic acid dimer: A DFT and SQMFF study / V. Mukheijeea, N. P. Singha, R. A. Yadavb // Spectrochim. Acta. -2010. - Vol. 77A, № 4. - P. 787-794.
14. Sing Y. D. Numeric simulation of the internal vibrational of COOH group in aminosalicylic acids / Y. D. Sing, R. Das, R. A. Sing // African journal of biochemistry researd. - 2007. - Vol. 1 (2). - P. 19-23.
УДК 504.064.36
РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОГО И ИНФОРМАЦИОННОПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ НА СОСТОЯНИЕ ВОДНОЙ ЭКОСИСТЕМЫ
Юречко Марина Алексеевна, аспирант, Астраханский государственный университет, 414056, Россия, г. Астрахань, ул. Татищева, 20а, e-mail: marinanamore@bk.ru.
Шикульская Ольга Михайловна, доктор технических наук, профессор, Астраханский государственный университет 414056, Россия, г. Астрахань, ул. Татищева, 20а, e-mail: shikul@mail. ru, oshikulskaya@aspu. ru.
Увеличение концентрации тяжелых металлов в водах Волго-Каспийского региона отражается на физиологическом состоянии рыб и, как следствие, приводит к снижению численности ценных пород. Астраханскими учеными в процессе исследования биогеохимиче-ского состава вод бассейна Нижней Волги получены большие объемы экспериментальных данных. Однако сложность учета влияния всего многообразия факторов на ихтиофауну, необходимость проведения дорогостоящих натурных экспериментов делают актуальной задачу математического и компьютерного моделирования влияния тяжелых металлов на живые организмы в биогеохимических условиях Нижней Волги.
На основе анализа предметной области авторами систематизированы факторы, влияющие на состояние ихтиофауны, классифицированы состояния водной экосистемы, разработана математическая модель для их идентификации на основе модифицированного перцептрона, определены качественные и количественные входные параметры системы, разработаны функциональная и информационно-логическая модели информационной сис-
