Тема: Влияние водородной связи и перехода протона в комплексах фосфорноватистых кислот на химические сдвиги в спектрах ЯМР31P
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
📋 Содержание
Введение
Глава 1. Материалы и методы………………………………………….……6
Глава 2. Димеризация и тримеризация фосфиновых кислот …………….14
Введение
Постановка задачи
Результаты и обсуждения
Выводы…
Глава 3. Водородная связь и переход протона в комплексах фосфиновых
кислот с азотистыми основаниями………..…….…………………………..27
Введение……………………………………………...….. 27
Постановка задачи………………………………..….…. 28
Результаты и обсуждения………………………..….….. 29
Выводы……………………………………………...…… 38
Глава 4. Квантово-химический расчет комплексов фосфиновых кислот с
азотистыми основаниями.……………….…………….……………………39
Введение………………………………………………… 39
Постановка задачи……………………………………… 40
Результаты и обсуждения……………………………… 41
Выводы………………………………………………….. 56
Основные результаты и выводы работы…………………………………...57
Благодарности……………………………………………………………….58
Список литературы
📖 Введение
Зачастую для исследования геометрии и энергетики межмолекулярных комплексов с водородной связью применяют спектральные корреляционные методы основанные на том, что многие спектральные параметры ‒ колебательные частоты и частоты электронных переходов, химические сдвиги и интенсивности линий ‒ могут использоваться в качестве маркеров, для описания межмолекулярных взаимодействий. Например, для кислотно-основных комплексов с водородной связью часто используются ИК спектроскопия [4] или спектроскопия ЯМР [5]. В спектроскопии ЯМР наиболее известным маркером свойств водородной связи является протонный химический сдвиг. Но изучать свойства водородной связи можно и по спектральным ЯМР характеристикам других атомов.
Фосфор является ядром, которое может участвовать как в непосредственном образовании водородного мостика (фосфины), так и быть соседним к нему (фосфиновые кислоты, фосфиноксиды) [6]. Фосфор ‒
прекрасное ядро для исследования с помощью спектроскопии ЯМР: 100% содержание изотопа 31Р, высокое гиромагнитное отношение (17.235 MHz·T‒1), спин ½ [7], [8]. Диапазон химических сдвигов δ31Р широкий, порядка 400 м.д., и зависит от химического строения фосфорсодержащих соединений. Несмотря на все эти факты, комплексообразование фосфиновых кислот в растворах остаётся
малоизученным. В частности, отсутствует информация о расшифровке нековаллентных взаимодействий по спектрам 31Р.
Данная работа посвящена изучению межмолекулярных комплексов с водородной связью, образованных с участием фосфиновых кислот.5
Исследовались комплексы двух типов:
самоассоциаты фосфиновых кислот в растворе в апротонных полярных растворителях;
межмолекулярные комплексы, образованные фосфиновыми кислотами с различными акцепторами протона (в качестве акцепторов выбраны азотистые основания) в растворе в апротонных полярных растворителях.
Комплексы изучались при помощи низкотемпературной ЯМР спектроскопии ЯМР на ядрах 1H и 31P, в растворе в CD2Cl2 и в смеси дейтерированных газов-фреонов CDF3/CDF2Cl, а также моделировались с использованием квантово-химических расчетов по методу DFT.
Основные задачи работы:
установить строение самоассоциатов и межмолекулярных комплексов ФК;
изучить влияние изменения геометрии водородного мостика на спектральные параметры δ31Р;
изучить вклад конформационной мобильности, химического строения заместителей, а также вклад дополнительных нековалентных взаимодействий водородных связей с группой P=O в химический сдвиг δ31Р.
✅ Заключение
Полученные результаты свидетельствуют о том, что химический сдвиг δ31Р в комплексах ФК чувствительно откликается на наличие дополнительных слабых нековалентных взаимодействий, таких как водородная связь CH···O=P, и на конформационное состояние заместителей R и R' молекулы RR'POOH.
Величина влияния этих факторов часто заметно превышает влияние изменения геометрии водородной связи в комплексах POH···N.
Таким образом, при анализе рассчитанных величин δ31Р и сравнении их с экспериментом необходимо учитывать усреднения δ31Р по всем доступным для комплекса конформационным движениям. В этом смысле полезным могут оказаться методы молекулярной динамики.



