Квантовохимическое исследование реакций комплексообразования и нуклеофильного замещения с участием некоторых азот-, фосфор-и мышьяксодержащих стабилизаторов
Диссертация
На защиту выносятся: принцип выбора наиболее приемлемого метода квантовохимических расчетов нуклеофильных и электрофильных молекул сложного строенияпрогнозирование возможности образования молекулярных комплексов по данным квантовохимических расчетов, выявление условий их получения и применения в композиционных материалахрезультаты квантовохимических расчетов маршрутов и механизмов реакций… Читать ещё >
Содержание
- ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
- ГЛАВА 1. НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ РЕАКЦИЙ КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЯ И НУКЛЕОФИЛЬНОГО ЗАМЕЩЕНИЯ С УЧАСТИЕМ я-ЭЛЕКГРОНОВ (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР)
- 1. 1. Комплексы с переносом заряда
- 1. 1. Л. Некоторые закономерности донорно-акцепторного взаимодействия в молекулярных комплексах
- 1. 1. 2. Молекулярно-орбитальная теория комплексов
- 1. 1. 3. Некоторые термодинамические параметры комплексов
- 1. 2. Особенности реакций нуклеофильного замещения
- ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
- 2. 1. Общая схема квантово-химических методов расчета
- 2. 2. Методы квантовой химии
- 2. 3. Методы молекулярной механики (молекулярного силового поля)
- 2. 4. Квантовохимические исследования маршрутов реакций
- ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ МОЛЕКУЛЯРНОГО КОМПЛЕКСА МЕЖДУ ДИАФЕНОМ ФП И СТЕАРАТОМ ЦИНКА (ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ)
- 3. 1. Примеры исследования образования типичных л- и «-комплексов
- 3. 2. Квантовохимическое исследование образования молекулярного комплекса в бинарном расплаве диафен
- ФП—стеарат цинка
- 3. 3. Особенности формирования и строения молекулярного комплекса диафен ФП—стеарат цинка
- 3. 4. Перспективность применения молекулярных комплексов диафен ФП—стеарат цинка в композиционных материалах
- ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ С
- УЧАСТИЕМ и-ЭЛЕКТРОНОВ
- 4. 1. Дифенилгуанидиниевые соли диалкилфосфористых и диорганодитиофосфорных кислот и их прикладное значение
- 4. 2. Механизм реакции деалкилирования диалкилфосфористых кислот НК'-дифенилгуанидином
- 4. 3. Переходное состояние системы в реакции деалкилирования диалкилфосфористых кислот N, 14 дифенилгуанидином
- 4. 4. Взаимодействие диорганодитиофосфорных кислот с НЫ'-дифенилгуанидином
- 4. 5. Переходное состояние системы в реакции диорганодитиофосфорных кислот с 14,14'-дифенилгуанидином
- 4. 6. Электронная структура 10-алкил (арил)феноксарсинов и механизм их реакций с иодистым метилом
- ВЫВОДЫ
Список литературы
- Чернокальский Б. Д., Гаврилов В. И., Гельфонд А. С. В кн. Строение и реакционная способность органических соединений. М.: Наука, 1978. — С. 187−226.
- Mulliken R. S. Molecular compounds and their spectra. // J. Am. Chem. Soc, 1952. — #74. — P. 811−824.
- Mulliken R. S., Person W. B. Molecular Complexes. Wiley-Interscience, New-York, 1969.
- Матага H. Свойства молекулярных комплексов в возбужденных электронных состояниях. / В кн. Молекулярные взаимодействия. Пер. с англ. Под ред. Г. Ратайчака, У. Орвилла-Томаса. П.: Мир, 1984. —600 с.
- Dewar М. J. S., Thompson С. С., Jr. 7r-Molecular complexes. А critique of charge-transfer, and stability constants for some tetracyanoethylenehydrocarbon complexes. // Tetrahedron Suppl., 1966. —#7. —P. 97.
- Слифкин M. Роль взаимодействий с переносом заряда в биологии. / В кн. Молекулярные взаимодействия. Пер. с англ. М.: Мир, 1984. — 600 с.
- Mulliken R. S. Rydberg states of molecules. // J. chim. phys., 1964. — #61. —P. 20−35.
- Briegleb G. Molekulverbindungen und Koordinationsverbindungen, in Einzeldarstellungen Elektronen-Donator-Acceptor Komplexe, Berlin, 1961.
- Эндрюс JI., Кифер P. Молекулярные комплексы в органической химии. Пер. с англ. М.: Мир, 1967. — 208 с.
- Mulliken R. S. Overlap and bonding power of 2s-2p hybrid orbitals. //J. Chem. Phys., 1951. — #19.—P. 900−912.
- Mulliken R. S. Orthonormal sets of LCAO molecular orbitals for second-row homopolar diatomic molecules. // J. Chem. Phys., 1951.19. —P. 912−922.
- Гурьянова E. H., Гольдштейн И. П., Ромм И. П. Донорно-акцепторная связь. М.: Химия, 1973. — 400 с.
- Bennett G. М., Willis G. Н. Structure of organic molecular compounds. //J. Chem. Soc, 1929. — #256.
- Briegleb G. Mechanism of intermolecular forces in organic compounds. //Z. physik. Chem, 1932. — B16. — S. 249−275.
- Mulliken R. S. Structures of complexes formed by halogen molecules with aromatic and with oxygenated solvents. // J. Amer. Chem. Soc, 1950. —#72. —P. 600.
- Хигаси К, Баба X, Рембаум А. Квантовая органическая химия. М.: Мир, 1967. —С. 193−233.
- Мухутдинов А. А, Коваленко В. И, Сольяшинова О. А, Мухут-динов Э. А, Зеленова В. Н, Шаяхметов Д. К. Условия образования и свойства молекулярных комплексов в системе диафен ФП—стеарат цинка. // Жур. физич. химии, 1998. — Т. 72. — № 3.1. С. 287−293.
- Malrieu J. Р, Claverie P. Analysis of experimental evaluations of therole of charge-transfer in the ground state of molecular complexes. // J. Chim. Phys. Physicochim. Biol., 1968. — #65. — P. 735−752.
- Hanna М. W. Bonding in donor-acceptor complexes. Electrostatic contribution to the ground-state properties of benzene-halogen complexes.//J. Am. Chem. Soc, 1968. — #90.— P. 285−291.
- Hanna M. W., Williams D. E. Bonding in donor-acceptor complexes. Electrostatic contributions to changes in the infrared spectrum of benzene-halogen complexes. // J. Am. Chem. Soc., 1968. —#90. — P. 5358.
- Mulliken R. S., Person W. B. Molecular compounds and their spectra. Some general considerations. // J. Am. Chem. Soc., 1969. — #91.—P. 3409.
- Хильер И. Исследования молекулярных комплексов методомфотоэлектронной спектроскопии. / В кн. Молекулярные взаимодействия. Пер. с англ. Под ред. Г. Ратайчака, У. Орвилла-Гомаса. И.: Мир, 1984. —600 с.
- Воловик С. В., Дядюша Г. Г., Станинец В. И. Концепция полярности свободных радикалов в реакциях присоединения олефи-нов. // Теорет. и эксперим. химия, 1986. — № 22. — С. 562.
- Фокин А. В., Ландау М. А. Моделирование реакций фторолефи-нов методами квантовой химии. // Успехи химии, 1998. — Т. 67.1. — С. 28−38.
- Murreil J. N. The effect of acid on the electronic spectra of organic molecules containing conjugated and unconjugated nitrogen atoms. // J. Chem. Soc., 1959. — P. 296−299.
- Dewar M. J. S., Lepley A. R. л-Complexes. Charge-transfer spectra of 7t-complexes formed by trinitrobenzene with polycyclic aromatic compounds. //J. Am. Chem. Soc., 1961. — #83.— P. 4560−4563.
- Dewar M. J. S., Rogers H. 7U-Complexes. Charge-transfer spectra of 7i-complexes formed by tetracyanoethylene with polycyclic aromatic hydrocarbons and with heteroaromatic compounds. // J. Am. Chem. Soc., 1962. — #84. — P. 395−400.
- Fukui K., Kato H., Yonezawa Т., Morokuma K., Imamura A., Nagata C. a-Electronic structure in conjugated systems. // Bull. Chem. Soc. Jap., 1962. — #35. — P. 38−45.
- Flurry R. L. Molecular orbital theory of electron donor-acceptor complexes. Semiempirical treatment. // J. Phys. Chem., 1965. — #69.1. P. 1927−1932.
- Flurry R. L. Molecular orbital theory of electron donor-acceptor complexes. Charged donors and acceptors. // J. Phys. Chem., 1969.73. —P. 2111−2116.
- Turner D. W., Baker С., Baker A. D., Brundle С. R. Molecular Photoelectron Spectroscopy. John Wiley, 1970.
- McGlynn S. P. Energetics of molecular complexes. // Chem. Revs., 1958, —#58.—P. 1113−1156.
- Мухутдинов А. А., Мухутдинов Э. А. Исследование расчетно-теоретическими методами механизма деалкилирования диал-килфосфористых кислот Т^ДчР-дифенилгуанидином. // Журн. общ. химии, 1997. —Т. 67.—Вып. 10. —С. 1646−1650.
- Mulliken R. S. Magic formula, structure of bond energies, and isovalent hybridization. // J. Phys. Chem., 1952. — #56. — P. 295 311.
- Slifkin M. A. The infra-red spectra of hydrocarbon quinone complexes. // Chem. Phys. Lett., 1970. — #7. — P. 195.
- Slifkin M. A., Walmsley R. H. Nature of amino acid-chloranil complexes. // Experientia, 1969. — #25. — P. 930−931.
- Matsunaga Y. Polymorphic forms of the diaminopyrene-p-chloranil and related molecular complexes. // Nature, 1966. — #211. — P. 183.
- Киселева H. В. Реагентная очистка сточных вод гальванических производств от ионов тяжелых металлов с использованием экстракта из лузги гречихи. Дисс.. канд. тех. наук. Казань, КГТУ, 1999. — 116 с.
- Bhatnagar S. S., Verma М. R., Kapur P. L. Susceptibility constants for cou-rdinate linkage in additional compounds. // Ind. J. Phys., 1934. —#9.—P. 131−134.
- Sahney R. C., Aggarwal S. L., Singh M. The structure of molecular compounds. The magnetic susceptibilities of the molecular compounds of symmetrical trinitrobenzene with hydrocarbons and phenols. // J. Ind. Chem. Soc., 1946. — #23. — P. 335−340.
- Foster R. Organic Charge Transfer Complexes. Academic Press, London, 1969.
- Briegleb G. Electronen-Donator-Acceptor-Complexe. Springer— Verlag, Berlin, 1961.
- Сайке П. Механизмы реакций в органической химии. М.: Химия, 1971. —280 с.
- Мухутдинов А. А., Мухутдинов Э. А. Фосфорсодержащие полифункциональные соединения и механизмы их действия в эла-стомерных композициях. // Каучук и резина, 1997. — № 1. — С. 34−43.
- Hehre W. J., Radom L., Schleyer P. V. R., Pople J. A. Ab initio Molecular Orbital Theory. // J. Wiley & Sons, NY, 1986. — P. 350.
- Симкин Б. Я., Шейхет И. И. Квантовохимическая и статистическая теория растворов. Вычислительные методы и их применение. М.: Химия, 1989. — 252 с.
- Минкин В. И., Симкин Б. Я., Миняев Р. М. Теория строения молекул. М.: Высшая школа, 1979. — 407 с. 57.3аградник Р., Полак Р. Основы квантовой химии. М.: Наука, 1976. —218с.
- Степанов Н. Ф., Пупышев В. И. Квантовая механика молекул и квантовая химия. М: Изд. МГУ, 1991.
- Кларк Т. Компьютерная химия. М.: Мир, 1990. — 384 с.
- Foresman J. В., Frish A. Exploring Chemistry with Electronic Structure Methods. Pittsburgh, PA, Gaussian Inc, 1996. — 304 p.
- Born M., Oppenheimer R. Quantum theory of the molecules. // Ann. Physik, 1927. — V. 84. — P. 457−485.
- Hartree D. R. The wave mechanics of atom with a non-coulomb central field. I. Theory and methods. // Proc. Comb. Phil. Soc., 1928. — V. 24.—P. 89−110.
- Fock V. A. Self-Consistent field with interchange for sodium. // Z. Phys., 1930. — Bd. 62. -#7−8. — P. 795−805.
- Roothaan С. C. J. New developments in molecular orbital theory. // Rev. Modern Phys., 1951.—V. 23.— P. 69−89.
- Бурштейн К. Я., Шорыгин П. П. Квантовохимические расчеты в органической химии и молекулярной спектроскопии. М.: Наука, 1989. — 104 с.
- Губанов В. А., Жуков В. П., Литинский А. О. Полуэмпирические методы молекулярных орбиталей в квантовой химии. М.: Наука, 1976.
- Жоголев Д. А., Волков В. Б. Методы, алгоритмы и программы для квантовохимических расчетов молекул. Киев: Наукова думка, 1976.
- Жидомиров Г. М., Багатурьянц А. А., Абронин И. А. Прикладная квантовая химия. М.: Химия, 1979. — 296 с.
- Hoffman R. An extended Hueckel theory. Hydrocarbons. // J. Chem. Phys., 1963. —V. 39. —P. 1397−1412.
- Hoffmann R. Extended Hueckel theory. Compounds of boron and nitrogen. // J. Chem. Phys., 1964. — V. 40. — P. 2474−2480.
- Wolfsberg M., Helmholtz L. The spectra and electronic structure of the tetrahedral ions Mn04″, Cr042″, and C104″. // J. Chem. Phys., 1952.—У. 20. —P. 837−843.
- Longuet-Higgins H. C., Roberts M. deV. The elecronic structure of the borides MB6. // Proc. Roy. Soc, 1954. — A224. — P. 336−347.
- Ballhausen C. J., Grey H. B. Molecular orbital theory. New York: Benjamin, 1964.
- Cusachs L. C. In: Rept. Intern. Symp. Atom. Mol. Quant. Theory. Saubiel Isl., 1964, —P. 36.
- Pople J. A. Electron interaction in unsaturated hydrocarbons. // Trans. Faraday Soc., 1953.—V. 49.—P. 1375−1385.
- Веселов M. Г., Местечкин M. M. Учет перекрытия атомных функций в расчетах сопряженных молекул по методу ЛКАО. // Лит. физ. сборн., 1963. — Т. 3. — С. 276.
- Fischer-Hjalmars I. Deduction of the zero differential overlap approximation from an orthogonal atomic orbital basis. // J. Chem. Phys, 1965. —V. 42. —P. 1962−1972.
- Pople J. A., Santry D. P., Segal G. A. Approximate self-consistent molecular-orbital theory. Invariant procedures. // J. Chem. Phys., 1965.—У. 43. —P. S129-S135.
- Pople J. A., Beveridge D. L., Dobosh P. A. Approximate self-consistent molecular-orbital theory. Intermediate neglect ofdifferential overlap. // J. Chem. Phys., 1967. — V. 47. — P. 20 262 033.
- Stewart J. J. P. Optimization of parameters for semiempirical methods I. Method. II. Applications. // J. Сотр. Chem., 1989. — V. 10, —#2.—P. 209−220. 83. Stewart J. J. P. Mopac: a semiempirical molecular orbital program. //
- Бучаченко A.JI., Вассерман A.M. Стабильные радикалы. Электронное строение, реакционная способность и применение. М.: Химия, 1973. —408 с.
- Переходцев Г. Д. Спин-спиновые взаимодействия в свободно-радикальных кластерах. Дис.. канд. физ.-мат. наук. М.: 1997. — 106 с.
- Burkert U., Allinger N. L. Molecular mechanics. // J. Сотр. Chem., 1982, — 3, — P. 40.
- Буркерт У., Аллинжер H. Молекулярная механика. М.: Мир, 1986. —364 с.
- Костромина Н. А., Кумок В. Н., Скорик Н. А. Химия координационных соединений. М.: Высшая школа, 1990. — 432 с.
- Немухин А. В. Компьютерное моделирование в химии, http ://www.chem.msu. su/rus/teaching/papers/nemuch.html.
- Степанов H. Ф. Сложный мир элементарных актов химических реакций. И Соросовский образовательный журнал, 1996. — № 11. — С. 30−36.
- Базилевский М. В. Метод молекулярных орбит и реакционная способность органических молекул. М.: Химия, 1969. — 304 с.
- Матье Ж., Панико Р. Курс теоретических основ органической химии. М.: Мир, 1975. — 556 с.
- Schlegel Н. В. Optimization of equilibrium geometries and transition states. // J. Comput. Chem., 1982. — V. 3. — P. 214−218.
- Baker J. An Algorithm for the Location of Transition States. // J. Comput. Chem., 1986. — #4. — V. 7. — P. 385−395.
- Nichols J., Taylor H., Schmidt P, Simons J. Walking on potential energy surfaces. // J. Chem. Phys., 1990. — 92. — P. 340.
- Culot P., Dive G., Nguyen V. H., Ghuysen J. M. A Quasi-Newton algorithm for first-order saddle-point location. // Theor. Chim. Acta, 1992. —82. —P. 189−205.
- Bell S., Crighton J. S. Locating transition states. // J. Chem. Phys., 1984. —80. —P. 2464.
- Baker J. An algorithm for the location of transition states. // J. Comp. Chem., 1987.— #8. — P. 563.
- Peng C., Ayala P. Y., Schlegel H. B., Frisch M. J. Using redundant internal coordinates to optimize geometries and transition states. // J. Comp. Chem., 1995.
- Peng C., Schlegel H. B. Combining Synchronous Transit and QuasiNewton Methods for Finding Transition States. // Israel J. Chem., 1993.—#33. —P. 449−454.
- Sun J.-Q., Ruedenberg K. Locating transition states by quadratic image gradient descent on potential energy surfaces. // J. Chem. Phys., 1994. — 101. —P. 2157−2167.
- Mueller K., Brown L. D. Location of saddle points and minimum energy paths by a constrained simplex optimization procedure. // Theor. Chim. Acta, 1979. — 53. — P. 75−93.
- Ruedenberg K., Sun J.-Q. A simple prediction of approximate transition states on potential energy surfaces. // J. Chem. Phys., 1994. — 101. —P. 2168−2174.
- Fletcher R. Practical Methods of Optimization: Unconstrained
- Optimization. Vol. 1. New-York: Wiley, 1980.1.lO.Basilevski M. V., Shamov A. G. // Chem. Phys., 1981. — #60. — P.347.1. l.HyperChem. HyperCube, Inc., 1995−2000.
- MOPAC. Stewart J. J. P., Fujitsu Ltd., 1993.
- Frisch M. J., Frisch A., Foresman J. B. Gaussian User’s Reference. Pittsburgh: Gaussian, Inc., 1995. — 253 p.
- Gonzalez C., Schlegel H. B. An Improved Algorithm for Reaction Path Following. // J. Chem. Phys., 1989. — #90. — P. 2154.
- Gonzalez C., Schlegel H. B. Reaction Path Following in Mass-Weighted Internal Coordinates. // J. Phys. Chem., 1990. — #94. — P. 5523.
- Донская M. M., Хазанова Ю. А., Фроликова В. Г., Кавун С. М. // Химия в интересах устойчивого развития, 1993. — Т. 1. — № 2. — С. 207−211.
- Донцов А.А., Шеригнев В. А. // ЖВХО им. Д. И. Менделеева, 1986. —Т. 31, —№ 1. —С. 88−92.
- Дашевский В. Г. Конформационный анализ органических молекул. М.: Химия, 1982. — 312 с.
- Федоров Б. Е. Строение некоторых молекул дифениламинового ряда и внутримолекулярная водородная связь. Автореф. дисс.. Канд. хим. наук, Саратовский госуд. университет, Саратов, 1983, 23 с.
- Ham J. The spectra of iodine solutions. The effects of low temperatures upon iodine complexes. // J. Am. Chem. Soc., 1954. — #76. —P. 3875−3880.
- Свердлова О. В. Электронные спектры в органической химии. М.: Химия, 1973. —248 с.
- Цундель Г. Гидратация и межмолекулярное взаимодействие. М.: «Мир», 1972. — С. 96.
- Кузьминский А. С., Кавун С. М., Кирпичев В. П. Физико-химические основы получения, переработки и применения эластомеров. Химия, Москва, 1976.
- Фридланд С. В., Шайхиев И. Г., Мухутдинов А. А., Ильясов А. В., Мусин Р. 3. Взаимодействие дифенилгуанидина с диалкил-фосфористыми кислотами. // Журн. общ. химии, 1990. — Т. 60. — Вып. 7.— С. 1529−1533.
- Мухутдинов А. А. Модификация компонентов серных вулканизующих систем и их влияние на свойства резин. Дисс.. доктора хим. наук. Казань: Казанский госуд. технологический университет, 1993. — 307 с.
- Хитрин С. В., Голицина Л. А., Глушкова Т. В., Зубарева Е. В. // Каучук и резина, 1993. — № 6. — С. 33−35.
- Краткая химическая энциклопедия. М.: Советская энциклопедия, 1967. — Т. 5. — С. 971.
- Дашевский В. Г. Конформации органических молекул. М.: Химия, 1974.—272 с.
- Frisch M. J, Trucks G. W., Schlegel H. В, Gill P. M. W., Johnson B. G., Robb M. A., Cheeseman J. R., Keith T., Petersson G.
- Эйринг Г., Лин С. Г., Лин С. М. Основы химической кинетики. М.: Мир, 1983, — 528 с.
- Фридланд С. В., Шайхиев И. Г., Мухутдинов А. А., Ильясов А.
- B., Мусин Р. 3. О реакции дифенилгуанидина с диорганодитио-фосфорными кислотами. // Журн. общ. химии, 1991. — Т. 61. — Вып. 3. — С. 634−638.
- Кабачник М. И. Некоторые вопросы строения и реакционнойспособности фосфорорганических соединений. / Труды II конференции «Химия и применение фосфорорганических соединений». М.: Изд. АН СССР, 1962. — С. 24−45.
- Боровиков Ю. Я., Коваль М. Г. Конформации и протоноакцеп-торная способность некоторых диалкилфосфитов. // Журн. общ. химии, 1983. — Т. 53. — Вып. 4. — С. 774−777.
- Мухутдинов А. А., Мухутдинов Э. А. Изучение взаимодействия диалкилдитиофосфорных кислот с ИДчР-дифенилгуанидином расчетно-теоретическим методом. // Журн. общ. химии, 1999. — Т. 69. — Вып. 6. — С. 934−937.
- Реакционная способность и пути реакций. Под ред. Г. Клопма-на.М.: Мир, 1977. —312 с.
- Хлебников В. H. Автореф. дис.. канд. хим. наук. Казань: КХТИ, 1975, — 18 с.
- Некрасов Б. В. Основы общей химии. Т. 2. М.: Химия, 1973. — С. 131.
- Пипирайте П. П., Болотин А. Б., Горбунов Б. Н. Теоретическое исследование механизма антиоксидантного действия стерически затрудненных фенолов. // Теоретич. и эксперим. химия, 1991. — Т. 27. —№ 2. —С. 165−170.