Исследование молекулы 4,5-диметил-2-хлор-1,3,2-диоксафосфолена методом микроволновой спектроскопии

• Автор: Галеев, Рустэм Вильевич
• Шифр специальности: 01.04.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 108 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Вращательный спектр жесткого волчка

1.2. Квазижесткий волчок

1.3. Определение конформации и структурных параметров молекул

по вращательным постоянным

1.4. Низкочастотные колебания в симметричных пятичленных циклических соединениях с одной двойной связью в кольце

1.5. Внутреннее вращение молекул

1.6. Квадрупольное взаимодействие

1.7. Эффект Штарка асимметричного волчка

1.8. Двойной резонанс в микроволновой спектроскопии
Глава 2. Методика эксперимента
2.1. Параметры микроволнового спектрометра
2.2. Конструкция спектрометра
V 2.3. Режимы работы микроволнового спектрометра
2.4. Измерение частоты
2.5. Измерение дипольных моментов молекул
2.6. Измерение относительных интенсивностей
Глава 3. Исследование микроволнового спектра молекулы 4,5-диметил-2-хлор-1,3,2-диоксафосфолена
3.1. Условия эксперимента
3.2. Микроволновый спектр молекулы 4,5-диметил-2-хлор-1,3,2-диоксафосфолена основного изотопного состава в основном колебательном состоянии
,х 3.3. Спектры изотопозамещенных молекул, р-структурные
параметры

3.4.Тонкая структура вращательного спектра молекулы 4,5-диметил-2-хлор-1,3,2-диоксафосфолена
3.5. Сверхтонкая структура вращательного спектра молекулы 4,5-диметил-2-хлор-1,3,2-диоксафосфолена
3.6. Микроволновый спектр основного изотопомера молекулы 4,5-диметил-2-хлор-1,3,2-диоксафосфолена в возбужденных
колебательных состояниях
3.7. Измерение дипольного момента молекулы 4,5-диметил-2-хлор-
1,3,2-диоксафосфолена
Глава 4. Обсуждение полученных результатов
4.1. Конформация и структура молекулы 4,5-диметил-2-хлор-1,3,2-диоксафосфолена
4.2. Низкочастотные колебания в молекуле 4,5-диметил-2-хлор-1,3,2-диоксафосфолена
4.3. Константы квадрупольного взаимодействия и дипольный момент
молекулы 4,5-диметил-2-хлор-1,3,2-диоксафосфолена
Выводы
V Литература.

Введение
Актуальность темы. Молекула 4,5-диметил-2-хлор-1,3,2-диоксафос-фолена (С4Н602РС1) является представителем пятичленных циклов с одной ненасыщенной связью. Как известно, циклические органические соединения широко распространены в природе, используются в медицине, химической промышленности и необходимы для многих других производств. Они играют важную роль в биологических процессах, т. к. из них состоят алкалоиды, аминокислоты, антибиотики, витамины. Эти соединения являются структурными компонентами нуклеиновых кислот и стероидов, определяют их строение, конформационные превращения, биохимическую активность.
Циклические органические соединения интенсивно исследуются различными физическими методами. Определение геометрии и конформации таких соединений, изучение их электрических и динамических свойств имеет огромное значение как для развития теории строения молекул, так и для практических применений.
Значительный прогресс в исследовании пятичленных циклов достигнут в последние годы благодаря широкому использованию таких физических методов, как дальняя инфракрасная (ИК) спектроскопия, лазерная спектроскопия комбинационного рассеяния (КР), газовая электронография. Среди них особое место занимает метод микроволновой спектроскопии [1-3].
Микроволновая область спектра (термину микроволновый соответствует в научной литературе на русском языке термин сверхвысокие частоты (СВЧ)) находится между обычным радиочастотным диапазоном и дальней ИК-областью, занимая на шкале электромагнитных волн область ~ от 1 ГГц до 1000 ГГц (30 см - 0,3 мм). Методом микроволновой спектроскопии исследуют спектры поглощения полярных молекул в газовой фазе. Микроволновую спектроскопию часто называют вращательной спектроскопией, так как частоты

Правила отбора по квантовому числу М зависят от относительной ориентации электрического вектора микроволнового излучения и постоянного электрического поля. Если эти поля параллельны, то возможны переходы только для АМ = 0. Относительные интенсивности 1М компонент Штарка переходов с АМ = 0 таковы:
Расчет эффекта Штарка заключается в вычислении сдвигов штарковских компонент и их относительных интенсивностей. Прямая и обратная задачи по расчету эффекта Штарка решались с применением программ [29].
1.8. Двойной резонанс в микроволновой спектроскопии.
Метод двойного резонанса широко используется в микроволновой
спектроскопии для анализа сложных и насыщенных вращательных спектров Явление двойного резонанса можно наблюдать в трехуровневой системе при наличии двух линейно поляризованных полей излучения с частотами, близкими к резонансным частотам системы. Одно поле, называемое полем накачки ЕР, должно быть достаточно сильным, другое более слабое поле Е$ называют сигнальным полем:
где сор = 2пур,сол. = 2ку5- циклические частоты поля накачки и сигнала, соответственно. Резонансные частоты накачки и сигнала обозначим а>° и со0.. В
М2, если ДУ = О 1М = • ./ *2 -М1, если | Л/1= 1, М ф 0, У*2/2, если | ДУ |= 1, М = О
(1.49)
где У* - большее из двух значений У перехода.
Сдвиг частоты штарковской компоненты описывается формулой:
АУ^-ги = - Лл) + (V' - В^)Мг]Ег . (1.50)

(1.51)
трехуровневой системе резонансные частоты связаны соотношением: