Введение
Содержание
1. Литературный обзор
2. Описание эксперимента
3. Квантово-химический расчет структуры, электронной энергии и колебательного спектра HFIP в гармоническом приближении 9
4. Ангармонический расчет интенсивностей
первого и второго обертона HFIP 14
Заключение
Список использованных ресурсных центов СПбГУ 21
Список использованной литературы
В работе исследованы инфракрасные спектры молекулы Гексафторизопропанола (CF3)2-CH-OH (в англоязычной литературе принято сокращение: HFIP). Получены экспериментальные спектры поглощения HFIP в газовой фазе при комнатной температуре в области основных колебаний HFIP, а также в области первого и второго обертонов моды ОН. Кроме того, с использованием пакета программ Gaussian 16 выполнен квантово-химический расчет структуры молекулы (определены дины связей, валентные углы между связями и двугранные углы между плоскостями) и электронная энергия. Рассчитан колебательный спектр молекулы в гармоническом приближении. Для оценки интенсивностей первого и второго обертона по моде ОН были использованы формулы, полученные по теории возмущений в двухатомном приближении в работе [1]. Для определения ангармонических параметров, входящих в эти формулы, проводилось поточечное сканирование поверхностей потенциальной функции и функции дипольного момента c использованием пакета Gaussian 16 с использованием того же базисного набора. Результаты работы доложены на Всероссийской конференции "Наука СПбГУ-2022" [2].
1. Рассмотрены и проанализированы результаты по исследованию ИК спектров гексафторизопропанола в мало изученной области обертонов валентного колебания О-Н как в газовой фазе.
2. Получены спектроскопические параметры (положение максимума, относительная интенсивность и ширина полос на половине высоты) основной полосы и полос первого и второго обертона. Измерения проведены с использованием ИК Фурье-спектрометра NICOLET 6700.
3. Экспериментальные результаты проинтерпретированы в рамках двухатомного приближения с использованием теории возмущений. Расчет находится в разумном соответствии с данными измерений.
[1] P. Geerlings, D. Berkmans, H.P. Figeys, The influence of electrical and mechanical anharmonicity on the vibrational transition moments of diatomic and polyatomic molecules, Journal of Molecular Structure 1979, Vol. 57, p. 283-297.
[2] Меликова С.М., Сиавичай Мендоса М.Х, Рутковский К.С. Спектры гексафторизопропанола в обертонной области в газовой фазе и сжиженном ксеноне, Сборник материалов Всероссийской конференции "Наука СПбГУ-2022", С.Петербург, 21.11.2022.
[3] A.J. Barnes, J. Murto, Infra-red Cryogenic Studies. Part 10- Conformational Isomerism of 1,1,1-3,3,3-Hexafluoropropan-2-ol, J. Chem. Soc. Faraday II, 68 (1972) 1642-1651.
[4] J. Murto, A. Kivinen, R. Viitala, J. Hyomaki, Flouroalcohols-XX. Infrared and Raman spectra of hexafluoro-2-propanol and its deuterated analogues, Spectrochim. Acta A 29 (1973) 1121-1137.
[5] J.R. Durig, R.A. Larsen, F.O. Cox, B.J. van der Veken, Raman and Far-Infrared spectra of gaseous 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-isopropanol, conformational stability and barriers to internal rotation, J. Mol. Struct. 172 (1988) 183-201.
[6] B. Czarnik-Matusewicz, S. Pilorz, D. Bienko, D. Michalska, Molecular and electronic structures, infrared spectra, and vibrational assignment for ap and sc conformers of hexafluoro-iso-propanol, Vibrational Spectroscopy 2008, Vol.47, p. 44-52