Моделирование взаимодействия азокрасителей с молекулами волокнообразующих полимеров методами квантовой химии

• Автор: Ракитина, Валерия Автандиловна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 101 с.

1.1. Влияние взаимодействия органических красителей с окружающей средой на их спектральные, геометрические и энергетические характеристики
1.1.1. Сольватация и ассоциация красителей, влияние на спектральные свойства красителей.

1.1.2. Взаимодействие красителя с полимерными субстратами

1.1.3. Влияние комплексообразования на электронный спектр красителя

1.2. Металлохелаты с участием макромолекул в качестве лигандов

1.2.1. Определение и классификация металлохелатов

1.2.2. Пространственная организация макромолекуляр ных металлохелатов

1.3. Химическая структура и свойства волокна Армос

1.4. Обзор расчтных методов квантовой химии и выбор методов исследования

И. Влияние внешнего окружения азокрасителя, его размеров, заряда и химической структуры на энергетические и оптические
свойства
II. 1. Влияние гидратации азокраситсля, его размеров, заряда и химической структуры на энергетические и оптические
свойства
.2. Исследование возможности образования хелатных комплексов азокрасителей с ионами переходных металлов Со2, сЛРе2,2
ОГЛАВЛЕНИЕ
III. Исследование структурной организации фрагментов полиамидбензимидазольных волокон
IV. Исследование электронной структуры и спектральных свойств фенилбензимидазола и его производных
IV. 1. Квантовохимическое исследование электронного
состояния и структурной организации фенилбензимидазола
и диаминов на его основе
.2. Квантовохимическое исследование структуры олигомеров
на основе ДАФБИ.
.3. Комплексообразование ФБИ и его производных с ионами
переходных металлов.
Выводы
Библиографический список
ВВЕДЕНИЕ


А именно квантовохимическое изучение спектрального поведения гидратированных структур кислотных азокрасителей, изменения структурных и спектральных характеристик азокрасителей вследствие их комплексообразования с ионами переходных металлов построение модели хелатоподобной связи азокрасителя с волокнообразующими полимерами, имеющими аминокислотную структуру. Относительно исследования структурной организации волокнообразующих полимеров, содержащих ПАБИ фрагменты, целью нашей работы было оценка возможности образования имидазольными и амидными группировками ПАБИ межмолекулярных водородных связей, а также вклада заместителей в структурные особенности, распределение электронной плотности и электронный спектр фенилбензимидазольных соединений исследование возможности образования комплексов ПАБИ с переходными металлами оценка влияния комлексообразования на структурные и спектральные свойства олигоамидбензимидазольных фрагментов. Данные по анализу взаимодействия красителя с окружающей средой растворителем, ионами металлов, активными центрами волокнообразующих полимеров могут быть использованы для оптимизации процессов крашения, а также предсказания свойств оптоэлектронных систем. Для сверхпрочных высокомодульных материалов типа СВМ, Армос, Руссар показана возможность придания окраски в процессе формования или термообработки. ГЛАВА1. Спектральные характеристики красителей сильно зависят от их конформационного состояния, на которое воздействует внешняя среда. Таким образом, на фотофизические свойства красителей существенно влияет ассоциация и комплексообразование молекул красителя с различными низкомолекулярными веществами 1. Сольватация и ассоциация красителей. Принято считать, что процесс крашения осуществляется за счет мономерных молекул красителя 2, а в растворе краситель чаще всего находится в ассоциированной форме. Поэтому изучение ассоциации текстильных красителей достаточно актуально. Размеры ассоциатов, их форма и устойчивость оказывают влияние на результаты процесса крашения, в частности, глубину проникания красителя в волокно и прочность окраски. Явление чистой ассоциации, не связанной с сольватацией, трудно представить. Используя добавки органических веществ, способствующих сольватации молекул красителя, в процессах крашения, задаются целью уменьшить размеры ассоциатов, т. Поэтому процессы ассоциации и сольватации должны рассматриваться во взаимосвязи 3. ГЛАВА1. Спектры поглощения в неполярных растворителях похожи на спектры поглощения паров, в то время как полярные растворители вызывают заметный сдвиг спектра и размытие электронных полос 4. Данное утверждение касается не всех сложных органических веществ. Так, например, спектры поглощения кубового золотистожелтого КХ аналогичны по форме в разных растворителях 3. Известно, что молекулы растворителя могут взаимодействовать с молекулами красителя за счет универсальных вандерваальсовых и специфических сил водородных связей 5, 6, образуя вокруг единичных молекул или ассоциатов сольватную оболочку. ГЛАВА1. В работе 7 показано, что в большинстве растворителей, особенно в воде, ионы красителей, начиная с концентрации порядка 3 мольл, присутствуют в виде димеров, т. Относительно спектрального поведения таких небольших ассоциатов сообщается следующее максимум поглощения димерного иона смещн в коротковолновую область спектра по отношению к максимуму мономерного иона, а также молярный коэффициент поглощения димера вдвое больше, чем, для мономера 8. Тенденция неполярных молекул или гидрофобных частей одной молекулы самопроизвольно ассоциировать в водных растворах освещается в работе П. Хобза и Р. Заградника Межмолекулярные комплексы 9, С. Это явление, называемое гидрофобным эффектом, происходит в результате реорганизации молекул растворителя воды и сопровождается возрастанием энтропии системы в целом за счт уменьшения количества упорядоченных молекул воды, образующих собой гидратную оболочку, Т. В работе ссылаются на экспериментально установленные данные относительно отрицательного изменения энтропии при растворении неполярного вещества в воде. Указано, что молекулы воды в гидратной оболочке более упорядочены, чем в чистой воде.