CC BY
9References
1. Bochkova A. B. Roznichnye torgovye seti: sostoyanie i perspektivy razvitiya [Retail trade networks: state and development prospects]. Saratov, Scientific Book, 2008. 205 p.
2. Volkova V. N., Denisov A. A. Osnovy teorii sistem i sistemnogo analiza [Fundamentals of system theory and system analysis]. 2nd ed. Saint-Petersburg, Saint-Petersburg State Technical Univ. Publ. House, 2001. 512 p.
3. Naberezhnaya A. V., Shikulskaya O. M. Obzor kolichestvennykh metodov optimizatsii razmesh-cheniya obektov biznesa [Review of quantitative methods of business object location optimization], Pri-kaspiyskiy zhurnal: upravlenie i vysokie tekhnologii [Caspian Journal: Management and High Technologies]. Astrakhan, Astrakhan State University, Publishing House “Astrakhan University”, 2012, no. 1 (17), pp. 142-146.
УДК 539.193/. 194;535/33.34
МОДЕЛИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СПЕКТРА ФЕНОТИАЗИНА
Элькин Михаил Давыдович, доктор физико-математических наук, профессор, Астраханский государственный университет, 414056, Российская Федерация, г. Астрахань, ул. Татищева, 20а, e-mail: elkinmd@mail.ru, kof@aspu.ru
Алыкова Ольга Михайловна, кандидат педагогических наук, Астраханский государственный университет, 414056, Российская Федерация, г. Астрахань, ул. Татищева, 20а, e-mail: elkinmd@mail.ru, kof@aspu.ru
Карташов Максим Вячеславович, магистрант, Астраханский государственный университет, 414056, Российская Федерация, г. Астрахань, ул. Татищева, 20а, e-mail: elkinmd@mail.ru, kof@aspu.ru
Смирнов Владимир Вячеславович, кандидат физико-математических наук, доцент, Астраханский государственный университет, 414056, Российская Федерация, г. Астрахань, ул. Татищева, 20а, e-mail: elkinmd@mail.ru, kof@aspu.ru
Степанович Екатерина Юрьевна, старший преподаватель, Астраханский государственный университет, 414056, Российская Федерация, г. Астрахань, ул. Татищева, 20а, e-mail: elkinmd@mail.ru, kof@aspu.ru
Равчеева Наталья Александровна, преподаватель, Астраханский государственный университет, 414056, Российская Федерация, г. Астрахань, ул. Татищева, 20а, e-mail: elkinmd@mail.ru, kof@aspu.ru
Фенотиазин известен в медицинской практике как транквилизатор. Многие его производные являются нейролептическими препаратами. В периодической литературе данных по экспериментальным и теоретическим исследованиям его структуры и колебательных спектров недостаточно для построения структурно-динамической модели соединения.
В данной статье оценены параметры адиабатического потенциала фенотиазина в рамках квантового метода функционала плотности DFT/B3LYP, проведена интерпретация колебательных состояний соединения и выявлены признаки его спектральной идентификации.
Расчеты показали, что характерной особенностью колебательного спектра фенотиазина является низкая интенсивность значительной части полос в ИК спектре соединения, а также наличие дублетов полос (Ду~10 см"1), интерпретированных как неплоские (тип симметрии А2 и В1) деформационные колебания циклических фрагментов (р, х). Колебания типа симметрии А2 неактивны в ИК спектре, интенсивность в КР спектре низкая. Колебания типа симметрии В1 активны в обоих спектрах, однако интенсивность КР полос также низка.
Достоверность полученных результатов по геометрической структуре и параметрам адиабатического потенциала обоснована тем, что подобные расчеты для родственных по электронной структуре соединений дают хорошее согласие с имеющимися экспериментальными данными по колебательным спектрам.
Ключевые слова: фенотиазин, колебательные спектры, молекулярные спектры, ИК спектры, адиабатический потенциал, силовые постоянные
MODELING STRUCTURE AND SPECTRUM OF PHENOTHIAZINE
Elkin Mikhail D., D.Sc. (Physics and Mathematics), Professor, Astrakhan State University
20a Tatishchev St., Astrakhan, 414056, Russian Federation, e-mail: elkinmd@mail.ru, kof@aspu.ru
Alykova Olga М., Ph.D. (Pedagogics), Astrakhan State University, 20a Tatishchev St., Astrakhan, 414056, Russian Federation, e-mail: elkinmd@mail.ru, kof@aspu.ru
Kartashov Maksim V, undergraduate student, Astrakhan State University, 20a Tatishchev St., Astrakhan, 414056, Russian Federation, e-mail: elkinmd@mail.ru, kof@aspu.ru
Smirnov Vladimir V, Ph.D. (Physical and Mathematics), Astrakhan State University, 20a Tatishchev St., Astrakhan, 414056, Russian Federation, e-mail: elkinmd@mail.ru, kof@aspu.ru
Stepanovich Yekaterina Yu., Senior Lecturer, Astrakhan State University, 20a Tatishchev St., Astrakhan, 414056, Russian Federation, e-mail: elkinmd@mail.ru, kof@aspu.ru
Ravcheeva Natalya A., Lecturer, Astrakhan State University, 20a Tatishchev St., Astrakhan, 414056, Russian Federation, e-mail: elkinmd@mail.ru, kof@aspu.ru
The article relates that in medical practice, phenothiazine is used as a tranquilizer, while many of its derivatives are antipsychotic preparations. It adds that in the periodic literary data accruing from experimental and theoretical research on the medication's structure and shake spectrum are inadequate to serve as a basis for constructing a structural-dynamics model of its application.
Nevertheless, within the framework of the DFT/B3LYP quantum method of functional closeness, the paper seeks to appraise the adiabatic potential parameters of phenothiazine, interpreting its shake states of application and also deducing the signs of its spectral authentication.
According to the critique, calculations have demonstrated that the characteristic feature of a shake spectrum of phenothiazine is a subzero intensity of considerable parts of stripes in an ПС spectrum, as well as the presence of duplicate stripes (Av~ 10 cm"1). The latter are interpreted as non-planar (A2 and B1 types of symmetry) deformation vibrations of cyclic fragments (p, x). The vibrations of the A2 type of symmetry are inactive in the IR spectrum, and have a subzero intensity in the IR spectrum. By contrast, the vibrations of the В1 type of symmetry are active in both spectra, wherein the Raman spectra intensity of stripes is also subzero.
In conclusion, the research paper suggests that the obtained results can be authenticated within geometrical structure and adiabatic potential parameters, and that similar calculations probably could be attained by making electronic structure connections that would confirm the present experimental data on shake spectrums.
Keywords: phenothiazine, vibrational spectra, molecular spectra, IR spectra, adiabatic potential, force constants
Введение. Фенотиазин (тиодифениламин, дибензотиазин, парадибензотиазин) - известный в медицинской практике транквелизатор. Исторически относится к первому классу антипсихотических средств. Многие его производные являются нейролептическими препаратами. Общепринятая молекулярная диаграмма соединения представлена на рис. 1.
В отличие от известных полициклических молекул, имеющих сходные молекулярные диаграммы (антрацен, дибензо-n-диоксин, акридин, акридон, фенизин), представленных в периодической литературе данных по экспериментальным и теоретическим исследованиям
структуры и колебательных спектров соединения недостаточно для построения структурнодинамической модели соединения. Возможный выход из положения - использование предсказательных возможностей неэмпирических квантовых методов молекулярного моделирования. Достоверность получаемых данных по геометрической структуре и параметрам адиабатического потенциала (силового поля молекулы) может быть обоснована тем, что в подобных расчетах для перечисленных выше родственных по электронной структуре соединений имело место хорошее согласие с имеющимися экспериментальными данными по колебательным спектрам [1, 4, 5, 8].
Рис. 1. Молекулярные диаграммы фенотиазина (X = 8, У = N11), антрацена (X, У = СН), дибензо-п-диоксина (X, У = О), акридона (X = С = О, У = N11), феназина (X, У = N1)
Результаты моделирования и их интерпретация
Для оценки колебательных состояний использована известная математическая модель учета ангармонизма колебаний [11]
Лу"=*"(”‘+Я"'+0 (1)
Для расчета ангармонических констант (%хг) взяты выражения из работы [7]:
х*г = ^ р,,гг - ^ И5;5;-^)+^Х1 - <У)+1 (^)2И5;0 - °-(у- г~()+^ () - х
X(1 -6Ш)(1 -8,XI-дг()+¿(а;я-У ^о)+ф;-г,о) (3)
Значения кубических (Ртт) и квартичных (]<'чччч) силовых постоянных связей СН и ЫН заимствованы из публикаций [6]. Отметим, что полученная оценка ангармонического смещения полос хорошо согласуется с результатами процедуры масштабирования частот фундаментальных колебаний [3].
Данные по модельным расчетам спектра фундаментальных колебательных состояний фенотиазина представлены в табл. 1, 2. Для сравнения там же приведена интерпретация экспериментальных данных по колебательным спектрам антрацена, дибензо-п-диоксина, акридона, акридина и фенизина. Сопоставление результатов позволяет сделать вывод, что значения силовых констант сопряженных шестичленных циклов в различных соединениях близки. Этот факт можно использовать в качестве нулевого приближения для решения прямых и обратных задач колебательной спектроскопии, контроля за достоверностью результатов в модельных оценках параметров адиабатического потенциала родственных полициклических молекул.
Таблица 1
Интерпретация неплоских колебаний фенотиазина_____________________
Форма колеб. ^'эКС11 [9] ^ЭКСП [10] ^ЭКСП [4] ^ЭКСП [П] ^анг 6-31Ш* 6-31Ш* * 6-3 П+в* *
А2 В1 ИК КР ИК КР ИК КР
Р 979 943 973 930 939 939 од 0,3 0,1 0,3 0 0,5
Р 904 898 948 - 901 900 4,5 0,3 4,0 0,1 4,0 0,8
Р 848 - 804 815 825 823 3,3 2,7 1,9 2,3 2,3 0,6
Р,Х 727 725 754 - 734 729 145 0,2 139 0,1 150 5,2
X - - 677 680 686 692 14 1,1 8,1 1,2 9,9 0,3
X 577 533 575 - 527 523 2,1 0,6 2,0 0,6 2,6 0,2
X - 430 403 - 425 430 10 0,3 11 0,3 9,7 0,2
Рмн - - - - - 373 74 0,8 63 0,9 60 0,8
X 217 242 287 - 242 239 2,0 6,9 1,8 6,6 1,2 6,1
X 126 - 139 - - 150 1,3 1,5 1Д 1,5 1,4 1,2
X 108 - 108 - 107 - 0 0,1 0 0,1 0 0,1
Примечание. Частоты колебаний в см", интенсивности в ИК спектрах в км/моль, в КР спектрах в
А4/а.е.м.
Таблица 2
Интерпретация плоских колебаний фенотиазина
Форма колебаний ^эксп [9] ^ЭКСП [10] ^ЭКСП [4] ^ЭКСП [П] Уг ^анг 6-31Ш* 6-31Ш** 6-3 П+в**
ИК КР ИК КР ИК КР
Тип симметрии А1
Фш - - - 3635 3510 17 107 25 114 27 126
Р, <2,7 1634 1602 1635 1605 1646 1604 17 137 18 139 23 173
Р, <2,7 1596 1586 1598 1590 1628 1586 0,0 6,4 0,1 5,8 0,3 10
Р,<2 1480 1470 1490 1475 1531 1492 0,6 14 0,6 15 0,9 12
Р 1447 1452 1457 1445 1478 1440 19 3,5 19 3,3 18 4,4
<2,Р 1304 1310 1344 1290 1337 1304 6,8 87 6,7 84 5,8 93
Р, 7 1261 1254 1286 1260 1314 1282 7,8 1,4 7,2 0,8 6,8 1,5
0™, Р 1181 1208 1264 1220 1265 1235 3,2 165 3,0 170 3,7 203
Р 1165 1192 1182 1160 1186 1158 2,6 13 2,5 13 2,4 12
<2,Р 1130 1152 1158 1140 1156 1129 5,2 18 5,3 19 6,4 21
<2з,Р 1107 1094 1108 1060 1094 1068 6,7 25 6,9 27 6,9 30
<2,Р 1007 1023 1032 980 1061 1036 2,0 154 1,9 153 1,6 192
Т№ у 848 827 858 815 850 831 1,5 4,6 1,6 4,6 1,6 4,2
У - 726 707 680 690 676 4,3 6,4 4,3 6,3 3,9 7,3
Т№ у - - 653 620 664 650 1,6 7,8 1,6 8,0 1,4 9Д
У5 - 450 - - 467 457 0,0 3,1 0,0 3,1 0,0 3,9
Рссс - - 383 - 347 340 0,0 27 0,0 27 0,0 28
Рссс 234 245 234 - 224 219 0,4 0,5 0,4 0,5 0,4 0,7
Тип симметрии В2
Р, <2,7 - 1622 1614 1570 1632 1589 8,8 6,5 4,4 5,8 3,3 9,4
Р, <2,7 1561 1584 1570 1525 1614 1572 41 105 43 108 46 128
Р,<2 1536 1466 1530 1500 1550 1511 49 0,1 63 0,3 65 0,1
Р,<2 1462 1457 1472 1460 1513 1475 570 2,6 564 2,4 566 2,2
Р, Ркн 1414 - 1433 1380 1444 1408 11 1,4 14 1,7 15 1,3
<2с№ РмН 1316 1305 1320 1310 1342 1309 181 0,2 169 0,3 179 0,2
<2,Р 1269 1293 - 1245 1289 1258 9,4 4,3 10 4,5 14 4,6
Ркн - 1196 1205 1185 1257 1227 1,3 0,5 1,2 0,3 2,1 0,7
р 1165 1151 1163 1160 1184 1155 0,3 2,9 0,3 2,9 0,5 2,9
<2,Р 1126 1120 1102 - 1143 1116 25 2,7 26 2,9 28 2,3
<2,Р - 1094 1020 - 1080 1055 1,5 1,2 1,9 1,3 1,8 2,3
Qcs, у 999 1023 937 - 1058 1034 40 0,7 39 0,7 44 1,2
У 906 854 885 - 901 880 4,6 10 4,4 11 3,9 12
У 650 676 626 680 691 676 6,2 7,5 6,1 7,6 6,2 8,7
у, ßccc 601 598 587 615 615 602 3,0 0,9 3,0 0,9 2,8 1Д
У - - 437 - 441 432 0,0 4,0 0,0 4,0 0,0 4,0
ßccc 396 - 333 - 382 374 1,8 1,3 1,8 1,3 1,9 1,3
Характерной особенностью колебательного спектра фенотиазина (молекула принадлежит группе симметрии С2у) следует считать низкую интенсивность значительной части полос в ИК спектре соединения. Особенно это касается симметричных колебаний (тип симметрии А1). Исключение составляют полосы ~ 1470, 1300, 1030 см"1 (тип симметрии В2) и 730 см"1 (тип симметрии В1). Те же закономерности в поведении интенсивностей полос наблюдаются и в антрацене, дибензо-п-диоксине, феназине. Указанные соединения принадлежат группе симметрии 02Ь. для которой имеет место правило альтернативного запрета для интенсивностей полос в ИК и КР спектрах молекул. Этот факт можно считать дополнительным аргументом достоверности представленных результатов модельных расчетов спектров фенотиазина.
Другой особенностью, подтверждающей достоверность квантовых оценок параметров адиабатического потенциала, является наличие дублетов полос (Ду ~ 10 см"1), интерпретированных как неплоские (тип симметрии А2 и В1) деформационные колебания циклических фрагментов (р, '/). Колебания типа симметрии А2 неактивны в ИК спектре, интенсивность в КР спектре низкая. Колебания типа симметрии В1 активны в обоих спектрах, однако интенсивность КР полос также низка. Эти закономерности характерны и для остальных упомянутых выше соединений.
Подчеркнем и тот факт, что учет поляризационных (**) и диффузионных (+) параметров базиса расчета не имеет принципиального значения в задаче интерпретации колебательного спектра фенотиазина.
Оптимизация геометрии фенотиазина осуществлялась в предположении плоской структуры соединения. Для длин валентных связей (в А) получены следующие расчетные значения: = 1,79, 1,39, Кос = 1,39-1,4; Ям1= 1,01, Ксн= 1,08-1,09. Для валентных
углов, связанных с атомами азота и серы, имеем: АГкГ = 102,6; Яг, г = 127,7; АкГГ = 117,4. Отклонения значений остальных валентных углов отличаются от 120° на величину, не превышающую 3°. Указанные закономерности в расчетных данных по оптимизации геометрии имеют место и в упомянутых в тесте полициклических соединениях.
Выводы. Сопоставление результатов модельных расчетов структуры и колебательных состояний фенотиазина с имеющимися экспериментальными данными и теоретической интерпретацией колебательных спектров родственных по электронной структуре полициклических молекул дает основание утверждать, что методы функционала плотности позволяют осуществлять построение достоверных предсказательных структурно-динамических моделей исследуемого класса соединений и их замещенных аналогов.
Список литературы
1. Березин К. В. Теоретический анализ ИК спектров и спектров комбинационного рассеяния акридона с учетом межмолекулярной водородной связи / К. В. Березин, Т. В. Кривохижина, В. В. Нечаев // Оптика и спектроскопия. - 2006. - Т. 100, № 1. - С. 20-27.
2. Гастилович Е. А. Оптические спектры и фотофизические свойства полихлорированных производных дибензо-п-диоксина / Е. А. Гастилович, В. Г. Клименко, Н. В. Королькова, Р. Н. Нурму-хаметов // Успехи химии. - 2000. -№ 69 (11). - С. 1128-1148.
3. Краснощеков С. В. Масштабирующие множители как эффективные параметры для коррекции неэмпирического силового поля / С. В. Краснощеков, Н. Ф. Степанов // Журнал физической химии. - 2007. - Т. 81, № 4. - С. 680-689.
4. Свердлов JI. М. Колебательные спектры многоатомных молекул / JI. М. Свердлов, М. А. Ковнер, Е. П. Крайнов. - Москва : Наука, 1970. - 559 с.
5. Элькин JI. М. Колебательные спектры и фотофизические свойства полихлорированных дибензоциклов (дибензо-п-диоксина, антрацена, акридона, антахинона) / JI. М. Элькин, А. Б. Осин, Е. А. Джалмухамбетова // Проблемы оптической физики : материалы 10-й Международной молодежной научной школы по оптике, лазерной физике и биофизике. - Саратов, 2007. - С. 214-220.
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 государственного университета. - 2011, - Т. 11, вып. 1. - С. 20-25. - (Сер. Физика).
7. Элькин М. Д. Проявление межмолекулярного взаимодействия в димерах урацила / М. Д. Элькин, Е. А. Джалмухамбетова, О. Н. Гречухина // Известия Саратовского государственного университета.- 2008. - Т. 8, вып. 2. - С. 24-30. - (Сер. Физика).
8. Элькин П. М. Структурно-динамические модели и ангармонический анализ колебательных состояний полихлорированных дибензо-п-диоксинов / П. М. Элькин, М. А. Эрман, В. Ф. Пулин // Журнал прикладной спектроскопии. - 2007. - Т. 74, № 1. - С. 21-24.
9. Bandyopadhyay I. Force fields and assignements of the vibrational spectra of acridine and phen-
azine. Ab initio study /1. Bandyopadhyay // J. Mol. Structure. - 2000. - Vol. 507. - P. 217-227.
10. Fu A. Density functional theory study of vibrational spectra of acridine and phenazine / A. Fu,
D. Du, Z. Zhou // Spectrochim. Acta. - 2003. - Vol. 59, № 2. - P. 245-253.
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. Kure B. Raman spectra of phenothiazine and pharmaceptical derivatived / B. Kure, M. D. Morris // Talanta. - 1976. - Vol. 23. - P. 398-400.
13. Rasanen J. Raman scattering from molecular crystals-II. Anhtracene / J. Rasanen, F. Stenman,
E. Penttinen // Spectrochim. Acta. - 1973. - Vol. 29A, № 3. - P. 595-403.
References
1. Berezin К. V., Krivokhizhina Т. V., Nechaev V. V. Teoreticheskiy analiz IK spektrov i spektrov kombinatsionnogo rasseyaniya akridona s uchetom mezhmolekulyarnoy vodorodnoy svyazi [Theoretical analysis of IR spectra and acridone Raman scattering spestra taking into account intermolecular hydrogen bond]. Optika i spektr [Optics and spectroscopy], 2006, vol. 100, no. 1, pp. 20-27.
2. Gastilovich Ye. A., Klimenko V. G., Korolkova N. V., Nurmukhametov R. N. Opticheskie spek-try i fotofizicheskie svoystva polikhlorirovannykh proizvodnykh dibenzo-n-dioksina [Optical spectra and photophysical properties of polychlorinated derivatives of dibenzo-n-dioxine]. Uspekhi khimii [Russian Chemical Reviews], 2000, no. 69 (11), pp. 1128-1148.
3. Krasnoshchekov S. V., Stepanov N. F. Masshtabiruyushchie mnozhiteli kak effektivnye para-metry dlya korrektsii neempiricheskogo silovogo polya [Scaling multipliers as effective parameters for correction of ab initio force field]. Zhurnal fizicheskoy khimii [Russian Journal of Physical Chemistry], 2007, vol. 81, no. 4, pp. 680-689.
4. Sverdlov L. М., Kovner M. A., Kraynov Ye. P. Kolebatelnye spektry mnogoatomnykh molekul [Vibrational spectra of polyatomic molecules]. Moscow, Science, 1970. 559 p.
5. Elkin L. М., Osin A. B., Dzhalmukhambetova Ye. A. Kolebatelnye spektry i foto-fizicheskie svoystva polikhlorirovannykh dibenzotsiklov (dibenzo-n-dioksina, antratsena, akridona, antakhinona) [Vibrational spectra and photophysical properties of polychlorinated dibenzocycles (dibenzo-n-dioxine, anthracene, acridone, anthachinone)]. Problemy opticheskoy fiziki: materialy 10-y Mezhdunarodnoy molodezhnoy nauchnoy shkoly po optike, lazemoy fizike i biofizike [Problems of optical physics: Proceedings of the Tenth International Youth Scientific School on Optics, Laser Physics and Biophysics]. Saratov, 2007, pp. 214-220.
6. Elkin M. D., Dzhalmukhambetova Ye. A., Grechukhina O. N. Proyavlenie mezhmolekulyamogo vzaimodeystviya v dimerakh uratsila [Manifestation of intermolecular interaction in uracil dimers]. Izvestiya Saratovskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya Fizika [News of Saratov State University. Series Physics], 2008, vol. 8, issue 2, pp. 24-30.
7. Elkin M. D., Babkov L. M. Uchet angarmonicheskogo smeshcheniya polos v modelnykh rasche-takh kolebatelnykh spektrov dimerov s vodorodnoy svyazyu [The accounting of anharmonic shift of bands in model calculations of vibrational spectra of dimers with hydrogen bond]. Izvestiya Saratovskogo gosudar-
stvennogo universiteta. Seriya Fizika [News of Saratov State University. Series Physics], 2011, vol. 11, issue 1, pp. 20-25.
8. Elkin P. M., Erman M. A., Pulin V. F. Struktumo-dinamicheskie modeli i angarmonicheskiy ana-liz kolebatelnykh sostoyaniy polikhlorirovannykh dibenzo-n-dioksinov [Structural and dynamic models and anharmonic analysis of vibrational states of polychlorinated dibenzo-n-dioxine]. Zhurnal prikladnoy spek-troskopii [Journal of Applied Spectroscopy], 2007, vol. 74, no. 1, pp. 21-24.
9. Bandyopadhyay I. Force fields and assignements of the vibrational spectra of acridine and phen-azine. Ab initio study. J. Mol. Structure, 2000, vol. 507, pp. 217-227.
10. Fu A., Du D., Zhou Z. Density functional theory study of vibrational spectra of acridine and phenazine. Spectrochim. Acta, 2003, vol. 59, no. 2, pp. 245-253.
11. Hoy A. R., Mills I. M., Strey. G. Anharmonic force constants calculation. J. Mol. Phys., 1972, vol. 21, no. 6, pp. 1265-1290.
12. Kure B., Morris M. D. Raman spectra of phenothiazine and pharmaceptical derivatived. Talan-ta, 1976, vol. 23, pp. 398-400.
13. Rasanen J., Stenman F., Penttinen E. Raman scattering from molecular crystals-II. Anhtracene. Spectrochim. Acta, 1973, vol. 29A, no. 3, pp. 595-403.
УДК 539.193/. 194.535/ 33/34
МОДЕЛИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И ДИНАМИКИ S-ГЕКСОГЕНА
Элькин Михаил Давыдович, доктор физико-математических наук, профессор, Астраханский государственный университет, 414056, Российская Федерация, г. Астрахань, ул. Татищева, 20а, e-mail: elkinmd@mail.ru, kof@aspu.ru
Смирнов Владимир Вячеславович, кандидат физико-математических наук, доцент, Астраханский государственный университет, 414056, Российская Федерация, г. Астрахань, ул. Татищева, 20а, e-mail: elkinmd@mail.ru, kof@aspu.ru
Джалмухамбетова Елена Азатуллаевна, кандидат физико-математических наук, Астраханский государственный университет, 414056, Российская Федерация, г. Астрахань, ул. Татищева, 20а, e-mail: elkinmd@mail.ru, kof@aspu.ru
Алыкова Ольга Михайловна, кандидат педагогических наук, Астраханский государственный университет, 414056, Российская Федерация, г. Астрахань, ул. Татищева, 20а, е-mail: elkinmd@mail.ru, kof@aspu.ru
Амантаева Луиза Садыховна, ассистент, Астраханский государственный университет, 414056, Российская Федерация, г. Астрахань, ул. Татищева, 20а, e-mail: elkinmd@mail.ru, kof@aspu.ru
На основании неэмпирических квантовых расчетов параметров адиабатического потенциала в данной работе предложена интерпретация колебательных состояний гексогена, или циклотримети-лентринитроамина (C6H6N606). Проведен анализ конформационной структуры исследуемого соединения, выявлены признаки его спектральной идентификации. Обоснован выбор метода и базиса расчета частот фундаментальных колебаний и интенсивностей полос в спектрах ИК 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. Для исследованного соединения предложена теоретическая интерпретация спектра, приводится сравнение с экспериментальными данными по ИК и КР спектрам. Расчет проводился квантовым методом функционала плотности DFT/B3LYP для четырех базисных наборов 6-311G*, 6-311G**, 6-311+G**, 6-311++G*. Показано, что данный метод может быть использован для моделирования геометрических параметров молекул и
