Квантово-химическое моделирование включения молекул воды и металлокомплексов в нанокавитанды семейства кукурбитурилов

• Автор: Гришаева, Татьяна Николаевна
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 141 с. : ил.

Список сокращений
Глава 1. История открытия, синтез, свойства и применение
кукурбит[п]урилов
1.1 История открытия и синтез кукурбит[6]урила
1.2 Гомологи, производные и разновидности семейства
кукурбит[п]урилов
1.3 Основные свойства кукурбит[п]урилов
1.4 Химия «гость-хозяин» семейства кукурбит[п]урилов
1.4.1 Супрамолекулярные соединения кукурбит[п]урилов
с комплексами металлов
1.5 Применение кукурбит[п]урилов и их производных
1.6 Использование методов квантовой химии для изучения
кукурбит[п]урилов
1.6.1 Использование методов квантовой химии для выяснения 30 механизма преимущественного образования СВ[6]
1.6.2 Методы квантовой химии в исследованиях СВ[п] и
их соединений
Глава 2. Методы исследования
2.1 Уравнение Шрёдингера для молекулярных систем
2.2 Метод молекулярных орбиталей и его основные приближения
2.3 Методы учета электронной корреляции. Теория
функционала плотности
2.4 Базисы атомных орбиталей
2.5 Программные пакеты и методика проведения расчетов,
используемые в диссертационной работе
Глава 3. Квантово-химическое исследование причин
преимущественного образования кукурбит[6]урила при
синтезе кукурбит[п]урилов
3.1 Изучение причин преимущественного образования СВ[6]
на основе структурных и термодинамических особенностей
его формирования
3.1.1 Изучение структурных особенностей кукурбит[п]урилов
3.1.2 Оценка термодинамических параметров формирования
кукурбит[п]урилов
3.1.3 Обсуждение результатов
3.2 Изучение причин преимущественного образования СВ[6] с
учетом механизма его образования
3.2.1 Анализ геометрических структур олигомеров СВ(гп)
3.2.2 Анализ термодинамических характеристик процесса
образования кукурбит[6]урила
3.2.3 Обсуждение результатов
Глава 4. Квантово-химическое исследование структурирования
воды в полостях кукурбит[п]урилов (п=5-8)
4.1 Изучение структурирования водных кластеров в СВ[5] и СВ[6]
4.1.1 Последовательное включение молекул воды в СВ[5] и СВ[6]
4.1.2 Включение кластеров воды в СВ[5] и СВ[6]
4.1.3 Оценка термодинамических параметров процессов
структурирования водных кластеров в полостях СВ[5] и
СВ[6]
4.2 Структурирование воды в кукурбит[7]уриле
4.3 Структурирование воды в кукурбит[8]уриле
4.4 Сопоставление расчетных и экспериментальных ИК
спектров
4.5 Обсуждение результатов
Глава 5. Квантово-химическое исследование соединений включения
на основе кукурбит[8]урила и комплексов Си(П) и №(П)
5.1 Комплекс включения на основе кукурбит[8]урила и бис
этилендиаминового комплекса меди(П)
{[Си(еп)2(Н20)2]2+.. ,4Н20}@СВ[8]
5.2 Комплекс включения на основе кукурбит[8]урила и
цикленового комплекса меди(П)
[Си(сус1еп)(Н20)]2+... 5Н20} @СВ [8]
5.3 Комплекс включения на основе кукурбит[8]урила и
цикленового комплекса никеля(П)
{[Щсус1еп)(Н20)С1]+.. ,5Н20}@СВ[8]
5.4 Обсуждение результатов
Основные результаты и выводы
Список литературы
ный газ, что эквивалентно медленно изменяющейся функции плотности. Следовательно, обменно-корреляционный функционал, вычисляемый для некоторой точки пространства, зависит только от электронной плотности в данной точке.
Обменная энергия по формуле Дирака может быть представлена:
Также обменная энергия может быть выражена через понятия общей плотности и спиновой поляризации ф
Корреляционную энергию однородного электронного газа в ЬЗОА рассчитывают по аналитической интерполяционной формуле Воско, Уилка и Нюсэ, содержащей неполяризованную (£ = 0) и поляризованную (С, = 1) составляющие:
Функционалы ес и ва определяются по формулам, содержащим ряд подгоночных параметров. Так, согласно формуле, предложенной Пердью и Вангом (Р)У91):
где х = Д/2; а, а, /Д, /Д, /Д, /Д - некоторые константы.
Как правило, в приближении локальной спиновой плотности удается описать геометрическое строение молекулярной системы и ее колебательные частоты с той же точностью, что и в приближении Хартри-Фока. Однако ошибка расчета энергии оказывается весьма большой: обменная энергия

(2.44)
£1ХПА [р] _ -21 /3 С^/?1 /3 [(1 + ф)4/3 + (1 - <^)4/3], (2-45) С = Ра РР (2.46) " ' Ра+Рр

(2.50)