Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0219U100269, 0117U001685 , Науково-дослідна робота Назва роботи Енергетичні моделі міжмолекулярних взаємодій у кристалах вибухових нітроароматичних сполук Назва етапу роботи Керівник роботи Омельченко Ірина Владиславівна, Кандидат хімічних наук Дата реєстрації 04-02-2019 Організація виконавець Науково-технологічний комплекс "Інститут монокристалів" Національної академії наук України Опис етапу  Проведено аналіз енергетичної архітектури кристалів ряду вибухових нітроароматичних сполук на базі енергій міжмолекулярних взаємодій, та теоретичне моделювання їх залежності від впливу механічних деформацій. Розроблено методику кількісної оцінки енергетичного відгуку різних взаємодій і структури кристалу на малі деформації кристалічної гратки в різних напрямках. Знайдено, що наявність та кількість внутрішньомолекулярних водневих зв’язків є найсуттєвішим фактором, що впливає на молекулярну і кристалічну будову сполук. Серед міжмолекулярних взаємодій найбільшу роль відіграють стекінг-взаємодії, що є систематично сильнішими за водневі зв’язки і дають головний внесок у формування базових структурних мотивів. Так, розповсюджене уявлення про шарувату структуру кристалу симм-триамінотринітробензену виявилось хибним, кристал має стовпчасту будову на основі стекунг-димерів. Малі деформації кристалічної гратки призводять до помітних змін в характеристиках міжмолекулярних взаємодій. Водневі зв’язки є найчутливішими до механічного впливу, стекінг-взаємодія демонструє досить м’який енергетичний відгук на деформацію. Відповідно спостерігається сильна анізотропія енергетичного відгуку кристалу в цілому. Опис продукції В ході роботи проведено аналіз супрамолекулярної енергетичної архітектури кристалів ряду вибухових нітроароматичних сполук (симм-тринітробензен і його амінопохідні, амінопохідні 1,3-динітробензену, тринітротолуол, динітротолуол та пікринова кислота) на базі енергій міжмолекулярних взаємодій, та теоретичне моделювання їх залежності від впливу механічних деформацій. Розроблено методику кількісної оцінки енергетичного відгуку різних взаємодій і структури кристалу на малі деформації кристалічної гратки в різних напрямках. Знайдено, що найсуттєвішим фактором, який впливає на геометричні параметри структури, ступінь ароматичності, і характер π-кон’югації, є наявність та кількість внутрішньомолекулярних водневих зв’язків між нітрогрупами та іншими протонно-донорними замісниками в бензольному кільці. Цей же фактор значно впливає на кристалічну будову: так, в ряду амінопохідних тринітробензолу сумарна енергія міжмолекулярних взаємодій у розрахунку на одну молекулу систематично збільшується із збільшенням кількості аміногруп, незалежно від характеру упаковки кристалу. Серед міжмолекулярних взаємодій найбільшу роль відіграють стекінг-взаємодії, що є систематично сильнішими за водневі зв’язки і дають головний внесок до зв’язування у базових структурних мотивах. У більшості структур провідну роь у стекінгу беруть π – система нітрогрупи або псевдоароматичного воднево-зв’язаного циклу. Супрамолекулярна будова кристалів виявилась суттєво відмінною від тієї, що була раніше виявлена із геометричного аналізу. Так, розповсюджене уявлення про шарувату структуру кристалу симм-триамінотринітробензену виявилось хибним, кристал має стовпчасту будову. Виявлено, що малі деформації кристалічної гратки (до 10% довжини за кожним параметром) призводять до помітних змін в характеристиках міжмолекулярних взаємодій. Водневі зв’язки є найчутливішими до механічного впливу, енергія таких взаємодій швидко росте із стисканням і трохи повільніше – із збільшенням кристалічного параметру. Стекінг-взаємодія Автори роботи Додано в НРАТ 2020-04-02 Закрити