Спектры фрагментации, вызванные столкновением органических молекул и их комплексов с электронами и ионами

• Автор: Березовская, Екатерина Александровна
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 122 с. : ил.

Глава 1.

Обзор литературы

1.1 .Алканы и их производные

1.2. До норно-акцепторные комплексы

Глава 2.

Синтез соединений и экспериментальные методы их исследования

2.1. Получение исходных веществ и комплексов

2.1.1. Получение галогенидов

2.1.2. Получение лигандов

2.1.3. Взятие навесок

2.1.4. Синтез и химический анализ комплексов

2.2. Масс-спектрометрическое исследование углеводородов
и ДА комплексов
2.2.1. Возбуждение электронным ударом
2.2.2. Взаимодействие молекул с ионами
2.3. Результаты масс-спектрометрического исследования
2.3.1. Ионные масс-спектры углеводородов
2.3.2. Электронные масс-спектры углеводородов и их сравнение с протонными спектрами
2.3.3. Масс-спектры электронного удара для аддуктов
2.3.4. Масс-спектры протонного и электронного ударов 4,4'-бипиридила
2.3.5. Протонные спектры аддукта Са2С16Ыру

Глава 3.
Квантовохимическое исследование процессов фрагментации
3.1. Основы неэмпирических расчетов
3.1.1. Основные приближения в квантовохимических расчетах
3.1.2. Методы Хартри Фока
3.1.3. Атомные базисы
3.1.4. Метод теории функционала плотности (ОРТ)
3.1.5. Поверхность потенциальной энергии
3.1.6. Эффект суперпозиции базисных наборов
3.1.7 Использованные в работе программы, методы
и базисные наборы
3.2. Сопоставление экспериментальных и расчетных данных
3.2.2. Углеводороды
3.2.2. Донорные молекулы
3.2.3. Галогениды
3.3. Результаты квантовохимического исследования
3.3.1. Распад ионизированных углеводородов
3.3.2. Диссоциация комплексов с 4,4’-бипиридилом и пиразином
Глава 4.
Обсуждение результатов
4.1. Перегруппировка атомов водорода при ионизации
4.2. Фрагментация углеводородов
4.3. Фрагментация комплексов
4.3. Фрагментация 4,4’-бипиридила
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
Список литературы
Приложение

В последнее время для науки и техники огромный интерес представляют полупроводниковые гетероядерные нитриды типа AlxGayIn|.x.yN. Фотоэлементы на основе нитрида галлия и родственных соединений в зависимости от элементного состава способны преобразовывать в электрический ток излучение широкого диапазона солнечного спектра, от близкого к инфракрасному до ультрафиолетового. Нитриды привлекательны в качестве материалов для светодиодов, фотодетекторов, дисплеев с полным набором цветов [1]. Они обладают широким диапазоном ширины запрещенной зоны:
1.9 эВ для InN, 3.4 эВ для GaN и 6.2 эВ для A1N. Кроме того, нитриды обладают очень высокими температурами плавления (3500-2150 К), низкими диэлектрическими константами (8.9-12.2) при высокой термической проводимости (320-120 Вт/м °К) и устойчивы к внешнему воздействию в условиях агрессивной окружающей среды [2-3].
Донорно-акцепторные (ДА) комплексы галогенидов металлов III группы могут быть использованы как прекурсоры (исходные соединения) для получения таких нитридов заданного состава AlxGa|.xN. Экспериментаторы сталкиваются с проблемой получения смешанных нитридов наперед заданного состава Al:Ga:N. Поэтому исследование фрагментации ДА комплексов представляет существенный интерес.
Существует несколько основных направлений в рамках, которых в настоящее время ведутся исследования процессов, сопровождающихся фрагментацией. Первое направление - это взаимодействие молекул с электронами. В большинстве масс-

В отличие от системы с хлоридом галлия здесь не наблюдается ион, содержащий два атома металла. Это может говорить или о полной диссоциации комплекса Са2Вг6Ыру на компоненты в газовой фазе, или о том, что связи Оа-Ы разрушены электронным ударом. Интенсивность пиков иона ОаВг2Ыру+ увеличивается с ростом температуры, резкое падение интенсивности этих пиков при 380 °С, вероятно указывает на то, что в ходе опыта произошло полное испарение образца. Интенсивность пиков этого иона достигает 100, чего не было в случае с аддуктами, содержащими СаС13. Ионы ОаВг3Ыру+ и ОаВг2Ыру4, могут происходить и из аддукта Са2Вг6Ыру, и из аддукта ОаВг3Ыру (процессы (1), (36), (5)). В системе существует избыток СаВг3, что видно по большой интенсивности пика иона СаВг2', кроме того, этот ион мог возникнуть при диссоциации и последующей ионизации адцуктов Са2Вг6Ыру и СаВг3Ыру (процессы (2), (4), (5)). Величины отношений 2Лоа/2ЛыРу > 1 свидетельствуют о преобладании Са-содержащих форм в газовой фазе и могут служить указанием на протекание процессов диссоциации наряду с процессами сублимации.
Перейдем к системе ОаВг3 — Ыру, полученной при синтезе где мольное соотношение ОаВг3:Ыру равно 0.8:1. Масс-спектр этой системы представлен в табл. 2.15. Так как в системе находится избыток бипиридила, то не удивительно, что при начальной температуре 170 °С интенсивности пиков ионов ОаВг3+, СаВг4 равны нулю, да и интенсивность пика ОаС12+ мала, кроме того Е1с;а/Ц1ыРу=0.1, т.е. в системе почти отсутствует трибромид галлия. При последующем нагреве оба этих иона возникают и отношение Х1оа/2ЛыРу растет. Эти ионы могут быть получены только в результате диссоциации или фрагментации комплекса ОаВг3Ыру, т.к. образец, с которого снимали этот масс-спектр содержал избыток Ыру. В спектре этого аддукта, мы