Расчет и интерпретация колебательных спектров гидроазофуллерена C59NH и полиэтиленкетона

• Автор: Шкрабо, Дмитрий Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Троицк
• Количество страниц: 161 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
ЧАСТЬ 1. Изучение колебательных спектров гетерофуллерена
CT.NI ]
Глава 1. Элементы теории колебательных спекторов молекул
§1.1. Малые колебания молекул в классической механике
§1.2. Рассмотрение колебаний молекул во внутренних
координатах
Глава 2. Исследование колебательных спектров гидроазофулле-
рена С59НК
§2.1. Гетерофуллерены
§2.2. Выбор силового поля
§2.3. Описание модели и вычислительного алгоритма
§2.4. Расчет колебательного спектра СздНМ
ЧАСТЬ 2. Изучение колебательных спектров полиэтиленкетона
Глава 3. Элементы теории колебательных спектров полимеров
§3.1. Общие вопросы теории колебательных спектров изолированных полимерных цепей
§3.2. Методы расчета колебательных спектров полимерных цепей
конечной длины
§3.3. Методы расчета колебательных спектров полимерных цепей
бесконечной длины
§3.4. Динамика решетки полимерных кристаллов
Глава 4. Расчет и интерпретация колебательных спектров поли-
этиленкетона
§4.1. Полиэтиленкетона - сополимер моноксида углерода и этилена. Его экспериментальные колебательные спектры
§4.2. Расчет колебательных частот изолированной цепи поли-
этиленкетона
§4.3. Фазовый состав пленок полиэтиленкетона нанометровой
толщины на поверхности золота
§4.4. Расчет колебательных спектров кристаллического поли-
этиленкетона
Основные выводы
Литература
Приложение
ВВЕДЕНИЕ
Колебательная спектроскопия является испытанным методом в исследовании строения и свойств органических молекул и кристаллов. Параметры этих спектров чувствительны к изменениям геометрических параметров, конформаций молекул, межмолекуляр-ных взаимодействий, а, следовательно, и структуры кристаллов. Их широко используют для выяснения механизмов фазовых переходов. Бурный синтез новых органических веществ предоставляет для колебательной спектроскопии обширное поле для исследования. Для настоящего времени характерно быстрое развитие колебательной спектроскопии, вызванное качественным улучшением инст румектальной базы исследований.
Для практического использования богатой информации, в скрытом виде содержащейся в колебательных спектрах, необходима надежная интерпретация последних. Отработанным методом интерпретации колебательных спектров является нормальный координатный анализ и использование модельных межмо-лекулярных потенциалов. Применение современных компьютеров сделало эти методы весьма эффективными. В настоящее время легко можно проверять справедливость различных моделей молекулярной и кристаллической структры.
К числу недавно синтезированных соединений, вызывающих пристальное внимание исследователей, в частности, относятся многочисленные новые полимерные соединения, а также такой принципиально новый класс трехмерных углеродных соединений, которым являются фуллерены и их производные. Интерес к изучению производных фуллеренов, связан с перспективами

фиксированным: 4.219 и 4.634 мдин/А для одинарной и двойной связей, соответственно. 2. Деформационные ССС постоянные (0.4 мдин/А). 3. Внеплоскостные деформационные постоянные (0.15 мдин/А). 4. Постоянные торсионных координат, которые образуются с участием одинарной связи и двух сопряженных с ней двойных связей (0.05 мдин/А). 5. постоянные взаимодействия между торсионными координатами (0.02 мдин/А).
Длины связей были рассчитаны по эмпирической формуле. При этом использовались порядки связей, полученные простым анализом Хкжеля молекулярных орбиталей. Результаты расчета колебательных частот приведены в Таблице 2-1. Видно, что из всех расчетов, произведенных до появления экспериментальных спектров Сивин и другие получили наилучший результат, особенно для Т1и и Нд мод. Частоты Ад колебаний оказались заниженными.
IV. Группа Дрессельхауса осуществила расчеты уже имея экспериментальные РПС- и К? - спектры [31]. Они показали, что никаким подбором валентных силовых постоянных нельзя воспроизвести экспериментальные частоты Ад мод. На этом основании они использовали вариант силового поля Юри - Бредли и учитывали взаимодействие между атомами вплоть до третьих соседей. Каждый атом в этом случае взаимодействует с десятью другими атомами. Такой подход ранее применялся к графиту [32]. Валентные силовые постоянные зр и Эь описывали взаимодействие соседних атомов, постоянные Я2 И Эз - между вторыми и третьими соседями, соответственно, а постояные ар и аь - изменения пентагональных и гексагональных углов, соответственно. Постоянные Ь и с описывали деформации углов между "пружинами", связывающими атом с ближайшим соседом, и