Раманівські спектри і міжмолекулярні водневі зв’язки хіноліну у розчинах
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe57.2.248Ключові слова:
-Анотація
Півширини смуг при 1014 і 1033 см–1 у раманівському спектрі хіноліну зменшуються в 1,3-1,5 раза при сильному розбавленні нейтральними розчинниками (бензол CCl4). Цей ефект зумовлений збільшенням часу коливальної релаксації. Для смуги при 520 см–1 у чистому рідкому хіноліні, паралельно поляризована компонента асиметрична при 20 ºC в області високих частот. Перпендикулярно поляризована компонента має складну
форму. Спостерігається різниця у частотах піків цих компонент (~2 см–1). Квантово-хімічні розрахунки показали, що в області 520 см–1 для молекули мономеру наявні дві близькі лінії з хвильовими векторами 530 і 527 см–1 (коефіцієнт подібності дорівнює 0,97) і з коефіцієнтом деполяризації 0,61 і 0,26. У розчинах з пропан-2-олом смуга при 1033,8 см–1 стає дублетом. Розрізнення дублета поліпшується при розбавленні бінарного хінолін–спирт розчину великою кількістю нейтрального розчинника (бензол). Хвильові вектори смуг у потрійній суміші дорівнюють 1033 см–1 і 1039 см–1. Дублетна природа смуги у бінарних і потрійних смугах пов'язана з присутністю молекул мономеру і асоціатів хінолін-пропан-2-ол (високочастотна лінія) у рідкій суміші. Квантово-хімічні розрахунки показали, що водневі зв'язки з довжиною 1,958 Å і виграшем в енергії 22,0 кДж/моль можуть бути утворені між молекулами хіноліну і спирту. Утворення асоціатів може бути також виявлено за допомогою полоси 820 см–1 пропан-2-ола.
Подібна ситуація спостерігається для смуги хлороформу при 667 см–1 при його розбавленні хіноліном.
Посилання
G.A. Jeffrey and W. Saenger, Hydrogen Bonding in Biological Structures (Springer, Berlin, 1991).
https://doi.org/10.1007/978-3-642-85135-3
G.C. Pimentel and A.L. McClellan, The Hydrogen Bond (Freeman, San Francisco, 1960).
C.L. Perrin and J.B. Nielson, Annu. Rev. Phys. Chem. 48, 511 (1997).
https://doi.org/10.1146/annurev.physchem.48.1.511
X. Wu, Y. Chen, and T. Yamaguchi, J. Mol. Spectr. 246, 187 (2007).
https://doi.org/10.1016/j.jms.2007.09.012
T. Scharge, D. Luckhaus, M. A. Suhm, Chem. Phys. 346, 167 (2008).
https://doi.org/10.1016/j.chemphys.2008.01.028
K. Suhara, A. Fujii, K. Mizuse, and N. Mikami, J. Chem. Phys. 126, 194306 (2007).
https://doi.org/10.1063/1.2734969
R. Wugt Larsen, P. Zielke, and M.A. Suhm, J. Chem. Phys. 126, 94307 (2007).
https://doi.org/10.1063/1.2732745
L. Zoranic, F. Sokolic, and A. Perera, J. Chem. Phys. 127, 024502 (2007).
https://doi.org/10.1063/1.2753482
E.F. Fileti, M. Castro, and S. Canuto, Chem. Phys. Lett. 452, 54 (2008); 127, 024502 (2007).
https://doi.org/10.1016/j.cplett.2007.12.059
E.I. Doroshenko, O. Lizengevóch, V. Pogorelov, and L. Savransky, Ukr. J. Phys. 49, 540 (2004).
S. Boyd and R. Boyd, J. Chem. Theory Comput. 3, 54 (2007).
https://doi.org/10.1021/ct6002912
T.N. Wassermann, P. Zielke, J.J. Lee, C. Cezard, and M.A. Suhm, J. Phys. Chem. A 111, 7437 (2007).
https://doi.org/10.1021/jp071008z
Y. Liu, S. Consta, F. Ogeer, Y.J. Shi, and R.H. Lipson, Can. J. Chem. 85, 843 (2007).
https://doi.org/10.1139/v07-104
C.Cezard, C.A. Rice, M.A. Suhm, J. Phys. Chem. A, 110, 9839 (2006).
https://doi.org/10.1021/jp0610362
F.H. Tukhvatullin, V.E. Pogorelov, A. Jumabaev, H.A. Hushvaktov, A.A. Absanov, and A. Shaymanov, J. Mol. Struct. 881, 52 (2008).
https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2007.08.036
Y. Tamenori, K. Okada, O. Takahashi, S. Arakawa, K. Tabayashi, A. Hiraya, T. Gejo, and K. Honma, J. Chem. Phys. 128, 124321 (2008).
https://doi.org/10.1063/1.2898536
G.-J. Zhao and K.-L. Han, J. Phys. Chem. A 111, 2469 (2007).
https://doi.org/10.1021/jp068420j
G.-J. Zhao, J.-Y. Liu, L.-C. Zhou, and K.-L. Han, J. Phys. Chem. B 111, 8940 (2007).
https://doi.org/10.1021/jp0734530
G.-J. Zhao and K.-L. Han, Biophys. J. 94, 1, 38 (2008).
https://doi.org/10.1529/biophysj.107.113738
F.H. Tukhvatullin, V.Ye. Pogorelov, A. Jumabaev, H.A. Hushvaktov, A.A. Absanov, and A. Usarov, J. Mol. Liq. 160, 88 (2011).
https://doi.org/10.1016/j.molliq.2011.02.015
V. Pogorelov, L. Bulavin, I. Doroshenko, O. Fesjun, and O. Veretennikov, J. Mol. Struct. 708, 61 (2004).
https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2004.03.003
V. Pogorelov, A. Yevglevsky, I. Doroshenko, L. Berezovchuk, and Yu. Zhovtobryuch, Superlatt. Microstr. 4, 571 (2008).
https://doi.org/10.1016/j.spmi.2008.01.014
².Yu. Doroshenko, À.². Lizengevych, V.E. Pogorelov, and L.I. Savransky, Visn. Kiev. Univ. Ser. Fiz. Mat. Nauky 8-9, 19 (2008).
V. Pogorelov, I. Doroshenko, P. Uvdal, V. Balevicius, and S. Sablinskas, Mol. Phys. 108, 2165 (2010).
https://doi.org/10.1080/00268976.2010.494629
S. Schlund, M. Mladenovic, E.M. Basilio Janke, B. Engels, and K. Weisz, J. Am. Chem. Soc. 127, 16151 (2005).
https://doi.org/10.1021/ja0531430
H.S. Andrei, N. Solca, and O. Dopfer, Chem. Phys. Chem. 7, 107 (2006).
https://doi.org/10.1002/cphc.200500432
D.K. Singh, S.K. Srivastava, S. Schlucker, R.K. Singh, and B.P. Asthana, J. Raman Spectrosc. 42, 851 (2011).
https://doi.org/10.1002/jrs.2779
V. Deckret, B.P. Asthana, P.C. Mishra, and W. Kiefer, J. Raman Spectrosc. 27, 907 (1996).
https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-4555(199612)27:12<907::AID-JRS52>3.0.CO;2-#
R.K. Singh, S.K. Srivastava, A.K. Ojha, U. Arvind, and B.P. Asthana, J. Raman Spectrosc., 37, 76 (2006).
https://doi.org/10.1002/jrs.1474
A.K. Ojha, S.K. Srivastava, S. Schlucker, W. Kiefer, B.P. Asthana, and R.K. Singh, J. Raman Spectrosc. 38, 1656 (2007).
https://doi.org/10.1002/jrs.1885
F.H. Tukhvatullin, A. Jumabaev, G. Muradov, H.A. Hushvaktov, and A.A. Absanov, J. Raman spectrosc. 10, 932 (2005).
https://doi.org/10.1002/jrs.1386
M. Bolboaca, W. Kiefer, and J. Popp, J. Raman Spectrosc. 33, 207 (2002).
https://doi.org/10.1002/jrs.816
P. Sett, M. Ghosh, P.K. Mallick, and J. Chowdhury, J. Raman Spectrosc. 39, 1878 (2008).
https://doi.org/10.1002/jrs.2054
M. Balón, P. Guardado, M.A. Muñoz, and C. Carmona, Biospectr. 4, Issue 3, 185 (1998).
https://doi.org/10.1002/(SICI)1520-6343(1998)4:3<185::AID-BSPY4>3.0.CO;2-3
K. Tanabe and J. Hiraichi, Spectrochim. Acta. A36, 341 (1980).
https://doi.org/10.1016/0584-8539(80)80141-3
M.J. Frisch, G.W. Trucks, H.B. Schlegel, G.E. Scuseria, M.A. Robb, J.R. Cheeseman, V.G. Zakrzewski, J.A. Montgomery, Jr., R.E. Stratmann, J.C. Burant, S. Dapprich, J.M. Millam, A.D. Daniels, K.N. Kudin, M.C. Strain, O. Farkas, J. Tomasi, V. Barone, M. Cossi, R. Cammi, B. Mennucci, C. Pomelli, C. Adamo, S. Clifford, J. Ochterski, G.A. Petersson, P.Y. Ayala, Q. Cui, K. Morokuma, D. K. Malick, A.D. Rabuck, K. Raghavachari, J.B. Foresman, J. Cioslowski, J.V. Ortiz, B.B. Stefanov, G. Liu, A. Liashenko, P. Piskorz, I. Komaromi, R. Gomperts, R.L. Martin, D.J. Fox, T. Keith, M.A. Al-Laham, C.Y. Peng, A. Nanayakkara, C. Gonzalez, M. Challacombe, P.M.W. Gill, B. Johnson, W. Chen, M.W. Wong, J.L. Andres, C. Gonzalez, M. Head-Gordon, E.S. Replogle, and J.A. Pople, Gaussian 98, Revision A.3 (Gaussian, Pittsburgh, 1998).
V.I. Korsunskiy, N.L. Lavrik, and Y.I. Naberukhin, Zh. Opt. Spektrosk. 41, 794 (1976).
C. Perchard and J.P. Perchard, Chem. Phys. Lett. 27, 445 (1974).
https://doi.org/10.1016/0009-2614(74)90262-0
G. Fini and P. Mirone, J. Chem. Soc. Faraday Trans. 2. 70, 1776 (1974).
https://doi.org/10.1039/F29747001776
P. Mirone and G. Fini, J. Chem. Phys. 71, 2241 (1979).
https://doi.org/10.1063/1.438557
G. Fini and P. Mirone, Spectrochim. Acta Part. A 32, 625 (1976).
https://doi.org/10.1016/0584-8539(76)80125-0
C. Perchard and J.P. Perchard, J. Raman Spectrosc. 3, 277 (1975).
https://doi.org/10.1002/jrs.1250030216
C. Perchard and J.P. Perchard, J. Raman Spectrosc. 6, 74 (1975).
https://doi.org/10.1002/jrs.1250060205
M. Schwarz and C.H. Wang, Chem. Phys. Lett. 25, 26 (1974).
https://doi.org/10.1088/0031-9112/25/1/032
D.R. Jones, C.H. Wang, D.H. Christensen, and O.F. Nielson, J. Chem. Phys. 64, 4475 (1976).
https://doi.org/10.1063/1.432073
R.J. Bartholomew and D.E. Irish, J. Raman Spectrosc. 29, 115 (1998).
https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-4555(199802)29:2<115::AID-JRS201>3.0.CO;2-5
A.K. Atakhodjaev, F.H. Tukhvatullin, A. Jumabayev, and U.N. Tashkenbaev, JETP Letters 51, 509 (1990).
F.H. Tukhvatullin, B.G. Hudayberdiev, A. Jumabaev, H.A. Hushvaktov, and A. Absanov, J. Molec. Liquid 155, 67 (2010).
https://doi.org/10.1016/j.molliq.2010.05.015
F.H. Tukhvatullin, A. Jumabaev, H. Hushvaktov, A. Absanov, and A. Shaymanov, J. Raman Spectrosc. 38, 1633 (2007). https://doi.org/10.1002/jrs.1882
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
