shkolaput.ru 1 2 ... 7 8

На правах рукописи 
 
 
 
 
 
Альтова Екатерина Петровна 
 

МОЛЕКУЛЯРНЫЕ СТРУКТУРЫ НЕКОТОРЫХ АЗОТ- И 
КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ НА ОСНОВЕ ДАННЫХ 
ГАЗОВОЙ ЭЛЕКТРОНОГРАФИИ И КВАНТОВОЙ ХИМИИ 
 

 

02.00.04 – физическая химия 

 

 

АВТОРЕФЕРАТ 

диссертации на соискание ученой степени 
кандидата химических наук 

 

 

 
 

Москва – 2012  



Диссертационная  работа  выполнена  в  лаборатории  газовой  электронографии  кафедры 
физической 
химии 
Химического 
факультета 
Московского 
государственного 
университета имени М.В.Ломоносова. 
 
 
 
 
Научный руководитель: 
 
 
Доктор химических наук, ведущий научный сотрудник 
Хайкин Леонид Соломонович 
 

Официальные оппоненты
 
 
Доктор химических наук, профессор 
Гиричев Георгий Васильевич 
(ФГБОУ ВПО «Ивановский государственный химико-
технологический университет») 
 
Кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник 
Авакян Виталий Гайкович 
(Центр фотохимии РАН) 
 
Ведущая организация: 
 
 
Институт химической физики им. Н.Н.Семенова РАН 
 
Защита  состоится  1  июня  2012  года  в  15  ч.  00  мин.  на  заседании  Диссертационного 
совета  Д  501.001.90  по  химическим  наукам  при  Московском  государственном 
университете  имени  М.В.Ломоносова  по  адресу:  119991,  Москва,  Ленинские  горы,  д.1, 
стр.3, МГУ, Химический факультет, аудитория 446. 
 
С  диссертацией  можно  ознакомиться  в  научной  библиотеке  Химического  факультета 

МГУ имени М.В.Ломоносова. 

 
 
Автореферат разослан 28 апреля 2012 года. 
 
Учёный секретарь Диссертационного совета, 
кандидат химических наук  
 
М.С.Бобылева 
 
 


ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ 
Актуальность работы 
Изученные  в  диссертационной  работе  азот-  и  кислородсодержащие  соединения 
представляют  большой  практический  и  теоретический  интерес.  Все  эти  соединения 
отличаются  высокой  реакционной  способностью  и  биологической  активностью,  служат 
составными  частями  широкого  круга  лекарств  и  энергоёмких  материалов. 
Экспериментальное  изучение  их  геометрического  строения  может  служить  основой  для 
установления закономерностей, связывающих строение и свойства молекул, для проверки 
имеющихся  концепций  в  теории  химического  строения.  Одной  из  таких  концепций 
является так называемый аномерный эффект.  
Исследованные  автором  впервые  молекулы  N-азидометилпирролидина  (N-АМП), 
азидометилдиметиламина (АМДМА) и цианометоксидиметиламинометана (ЦМДМАМ),  а 
также изученный повторно 1,3,5-тринитробензол (сим-ТНБ), характеризуются повышенной 
конформационной  подвижностью,  связанной  с  движениями  большой  амплитуды  по 
нескольким  внутренним  координатам,  что  существенно  влияет  на  весь  комплекс  физико-
химических свойств. Пятый объект исследования – малеиновый ангидрид (МА) – является 
примером  жёсткой  молекулы,  или  молекулы  с  малыми  амплитудами  колебаний.  В 
опубликованных ранее электронографических данных его геометрические параметры были 
определены  с  большой  погрешностью.  Структурный  анализ  в  проведённом  автором 
повторно  исследовании  методом  газовой  электронографии  (ГЭ)  выполнен  совместно  с 
имеющимися  в  литературе  данными  микроволнового  (МВ)  эксперимента,  что  повысило 
надёжность результатов. 

Выполнены  теоретические  расчеты  энтальпий  образования  N-АМП,  АМДМА  и 

ЦМДМАМ, что делает возможным изучение химических равновесий для технологических 
процессов с участием этих соединений. 
 
Цель работы  
Целью  настоящей  работы  являлось  надежное  определение  геометрических 
параметров  и  конформационных  особенностей  молекул  N-АМП,  АМДМА,  ЦМДМАМ, 
сим-ТНБ и МА методом ГЭ с привлечением квантово-химических расчетов. В постановку 
задачи  входил  также  расчет  энтальпий  образования  для  молекул  N-АМП,  АМДМА  и 
ЦМДМАМ с проведением предварительного тестирования расчетных методов. 
 
Научная новизна 
Впервые методом ГЭ проведено исследование строения молекул N-АМП, АМДМА и 
ЦМДМАМ.  Показано,  что  эти  соединения  существуют  в  газовой  фазе  в  виде  смеси 
конформеров,  образованных  в  результате  внутреннего  вращения.  Установлено,  что 
изменения  геометрических  параметров  по  сравнению  с  параметрами  родственных 
соединений,  а  также  относительные  веса  вкладов  в  дифракционную  картину  и  энергии 
основных конформеров, отвечают представлениям об аномерном эффекте. Для названных 
молекул  впервые  рассчитаны  энтальпии  образования.  Хотя  исследования  методом  ГЭ 
молекул  сим-ТНБ  и  МА  проведены  повторно,  анализ  эксперимента,  в  отличие  от 
предыдущих  работ,  впервые  выполнен  в  рамках  равновесной  структуры.  Показано,  что 
торсионное  движение  нитрогруппы  в  сим-ТНБ  имеет  ангармоническую  природу  при 
достаточно высоком барьере внутреннего вращения. 
 
Научная и практическая значимость  
Полученные  данные  о  геометрическом  строении  и  конформациях  молекул  имеют 
фундаментальное  значение  для  химии,  могут  быть  использованы  для  развития  базовых 

 



следующая страница >>