Научная статья на тему 'Структура и симметрия длинноволнового возбуждения в широкополосных УФ спектрах некоторых ароматических и гетероароматических структур'

Структура и симметрия длинноволнового возбуждения в широкополосных УФ спектрах некоторых ароматических и гетероароматических структур Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
35
10
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Ясинский О. А., Данилова А. С., Плахтинский В. В., Абрамова М. Б.

Исследованы структуры и симметрии возбуждения в широкополосных УФ спектрах «протяженных» ароматических и гетероароматических структур. Наличие большого числа близколежащих свободных и занятых к-молекулярных орбиталей (МО), а также возможность их вырождения, приводит к значительному конфигурационному взаимодействию.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — Ясинский О. А., Данилова А. С., Плахтинский В. В., Абрамова М. Б.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Structure and simmtery of long-wave length area of large absorption band uv spectra of some aromatic and heteroaromatic structures

Long-wave length area of large absorption band UV spectra of aromatic and heteroaromatic structures containing phthalonitrile fragment has been studied. Reference of long-wave length, the deduction about symmetry of the excited state and localization of excitation in investigated structures is made.

Текст научной работы на тему «Структура и симметрия длинноволнового возбуждения в широкополосных УФ спектрах некоторых ароматических и гетероароматических структур»

Если в результате ориентации частиц зшь других пиков, по-видимому, можно отсчитывать

от интенсивности этого пика.

чение IV для какого-лиоо пика приобретает значение, близкое к 0,67, то это означает, что интенсивность пика не должна меняться но сравнению с л *аммои хаотических частиц. Такому ближе всех отвечает для а-РеООН пик приближением он может быть ным (приближенность из-за значения 21 Изменение интенсивности

Л И Т Е Р А Т У Р А

Касаткин АЛ Рук. леи. ВИНИТИ 22 13 с.

.87. 2817 - 1 М : Высш

Кафедра химической технологии органических покрытий

O.A. Ясинский» A.C. Данилова, В.В. Плаггинский, М.Б. Абрамова

СТРУКТУРА И СИММЕТРИЯ ДЛИННОВОЛНОВОГО ВОЗ БУ ЖД Е Н И Я В

ШИРОКОПОЛОСНЫХ УФ СПЕКТРАХ НЕКОТОРЫХ АРОМАТИЧЕСКИХ

И ГЕТЕРО А РОМ АТИ Ч ECK И X СТРУКТУР

(Ярославский государственный технический университет)

Исследованы структуры и симметрии возбуждения в широкополосных УФ спектрах «протяженных» ароматических и гетероароматических структур. Наличие большого числа близколежащих свободных и занятых ^молекулярных орбиталей (МО), а также возможность их вырождения^ приводит к значительному конфигурационному

* rt

генных» аооматич

и гетер

бевающии интерес исследователей, наличие ооль-

близколежащих свободных, и занятых пых орбиталей (МО), а также возмож-рождения, приводит к значительному [^рационному взаимодействию- Отсюда, интерпретация и отнесение полос в электронных спектрах подобных молекулярных систем (МС) представляют собой далеко не триви&иьную задачу, С целью исследования структуры и симметрии возбуждения в широкополосных УФ спек-5мли выбраны соединения (МП) с развитой

а); R - Br, R' - Н (1b); R ** (ld);

(IIa); R - n~OQ>l4NO-»f R'

(1с);

>1

'V

~ Ш), содержащие (рталонит-агмент, вызывают интерес в качестве исходных соединений для синтеза макрогстеро-циклических азотсодержащих гексазоциклапов и фтшюцианииов {1Д],

УФ спектры получены па приборе Specord М40 в среде ацетонитрила, толщина кюветы 1 см. Фталонитрил (1а) и ацетонитрия - коммерческие, дополнительно осушали молекулярными ситами и перегоняли. 44>ром фталонитрил (Ib), 4чшт-)тало нитрил (1с), 4- Б ро м - 5 - и итрофтал он итрил синтезировали по методике [3], 4-феио-ксифтал он итрил (Па), 4~(/1»пмтрофенокси)фтя~ яонитрия (IIb) - аналогично методике [4], Днбен-

> „-"i

е}[ 1,4 ] - л i i оке и n -2,3 - л и ка рбом итри л (Ша). бенэо[6,е4,'][1,4]диокси»-23-дикарбонитрил (Г

и 9,10-дицнаноиафто[ I Я-Ь.сЦ 1,5]бен юдпоксеп

2,5 -лису л ьфок 11С л о гу (Hid) получали по метод [5], нафто[2,1 'Ь)\ 1 ]бензофуран-9, 10-ли карбонит-рил (111с) - по методике [6].

МС (la-d) представляют собой одноядерные структуры - полизамещенные бензолы. По сравнению со спектром самого бензола, спектры этих соединений (на рис. 1 представлены значения максимумов полос поглощения л„их, в табл. - коэффициентов экстинкцин с) качественно и количественно отличаются от него и характеризуются сильным батохромиым смещением и увеличением интенсивности длинноволновой части спектра. Незамещённый фталонитрил (ФИ) (1а) обладает симметрией точечной группы (П ) Li^ причем ось

г

является короткой осью молекулы

Рис. L УФ спектру соединений (Ы<\, НаДУ

й- К U Y socí

con

польньш момент молекулы из о жени и симметрии совпадает с этой осью. Интенсивность полосы с Х$шк - 290 нм составляет -2000 ед, с. Такое повышение интенсивности по сравнению с бензольным поглощением говорит о том, что переход становится разрешенным и поляризованным вдоль оси СДиполышй момент перехода, таким образом, представляет собой векторную сумму практически параллельных векторов.

Разрешенными в ^системах, как правило, являются тш'^шреходьк В рамках ТГ €2, орбнтали принадлежат симметрии hb и а2; такой симметрией обладают комбинирующие при возбуждении МО поднзамещенных бенюяов (7], следовательно, симметрия низшего возбужденного состоя-

определяется, как ar t

и

экстишецин extinction of

соединении (Ь maximums and

219.0 (39355,0), 227.0 (295110), 243.3 (31622.

л* *

302.0(15958.8), 322,6 (4246.2), 339,0 (3372,3) 236.0 (68865.2), 294.0 (6309.6), 322.6 (4246.2), 339.0(3372.

Введение атома брома или нитрогруп

(соединения Щ и 1с, рис, 1) не приводит к существенным изменениям в новой части спектра: несколько (на -вышается интенсивность длинноволновой г и сама она сдвигается батохромно на 9 нм изменения в спектре обычно объясняют [8] ционными эффектами заместителей.

говоря, введение третьего замести-■I приводит только к небольшим

fit-

качественным изменениям в строении комоини-рующнх при возбуждении МО. Это было показано нами ранее на основании расчета спектров сходных МС по схеме СМОО/З [7]. Установлено, что при введении третьего заместителя изменяются только амплитуды некоторых атомных орбнтапей (АО) в соответствующих МД знак же АО в составе МО

V ¿Ъ.

сохраняется. Отсюда, М.С (Ш и 1с) также г нести к ТГ СЬ: I* симмету трах этих соединений - к типу

Введение е структуру ФН атома нитрогруппы (соединение Ы) приводит к му (-1000 ед, с) повышению интенси сы при 300 нм (рисЛ), Это может св вать о ещё большем разделении зарядов буждении. Это разделение особенно эффективно котда в молекуле одновременно присутетву цепторные и донорные группировки, В с (!) все четыре заместителя являются *

•эсМ

сдвигов было показано, типа (Ib, Ic) при

ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

11

т

юл не логично предположить, что в четырехза- структур

В ЕОЗС

О Va или

состояние резонансных

tá&tf

м

>донорный эффект, находясь в ок-

!ин трех сильных резонансных акцепторов, но этим объясняется, на наш взгляд, замет-

«V»

увеличение дипояьного момента данной сис-

ении.

(И, III) являются многоядернм-

структур (Па, ПЬ) - нешго-азворота ароматических колец -30-40 0 I) - плоская, она принадлежит

сние при 304 им с интенсивностью 1С. 2, табл.). Эта интенсивность при-€ выше, чем сумма интенсивно-

поглощения с тоследнего £ = 1450 ед

•я

1С,

íf>i

Fig. 2. UV spcetra of Compounds (IHa-d).

Следовательно, введение второго цикла заметно повышает момент перехода, что свидетельствует о наличии некоторого сопряжения между п-с нстемам и бе изольн ы х кол е tt П подтверждено экспериментально и оценег:

На наличие заметного я/ж-сопряжения

j^Sfc 'i íf JT rf^fc

И

ыюго

3

■\ir а'л ■

водит к сильному увеличению момента перехода; интенсивность полосы при 294 нм составляет почти 16000 ед, с {рис.2). В

длшш^

CS

(IVa) (IVb)

Длинноволновое поглощение структуры (II 1а) имеет следующие параметры: Хгтх - 323 нм, 3548 (рис.2), Заметное батохромное смещение по сравнению со структурами (На, IIb) объясняется наличием близколежащнх комби нируюп.шх при ■ении я-МО симметрии Ы и я?.

ю интенсивности

ед» £

имеет

локальный характер, т. е* происходит, скорее всего,

ьном фрагменте. Переход при 257 ехг), несомненно, является общемолекулярным и поляризован вдоль оси

Структуры (ШЬ* Шс, Ш<1) включают тря бензольных кольца, при этом в соединении (ШЬ) 1е;1ить оифеннлмши, а в системах

иш) - нафталиновый фрагменты, и (ИМ) обладают симметрией ТГ С^- Длинноволновый переход в системе (ШЬ) при 286 нм имеет интенсивность всего 2400 ед- с (рнс\ 2), Несомненно, это локальный переход во фталоннтрияь» ном фрагменте, а плечо при 263 нм с интене етью 10000 ед, с, очевидно, отвечает перех бифенильном фрагменте. Таким образом, восьмп-члешшй гетероцикл в структуре (IIIb) является изолятором взаимодействия ароматических колец,

(тересен спектр соединения тремя длинноволновыми сильноинтенсивными полосами в областях Хпих --300-350 нм н с - 15000-18500 ед, (рис. 2). Структура (Шс) несимметрична, и этим, очевидно, объ-

:СЬ О:

arm

i <Х-,; ■

¡чие такого большого числа полос.

"»¡Г* f V4

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

генные, н их интенсивность немного превышает интенсивность локальных переходов в остальных системах. Видимо, это обще-молекулярные переходы, поляризованные вдоль длинной оси молекулы, и фурановын является изолятором tot-сопряжения.

Структура (Hid) принадлежит к си мм с ТГ С2г и имеет серию полос в области 290-340 нм, однако интенсивность этих полос не превышает 6300 ед. £ (рис, 2). В рамках используемого в этой работе подхода логичным будет - предположить, что все эти переходы л о шпъны и имеют место во фталонитрильном и нафталиновом фрагментах, а семичленный гетероцикл обуславливает отсутствие общемолекулярного возбуждения,

Л И Т Е Р Л Т У Р Л

I. Siting S.A. et ill,// Oxidation Common. 20CMI Vol 4P,

Maiiuiiftu В*Е. и ;tp,

n i i

-J- -yy I ^

ГЕХНОЛОГИЯ 2006 том

3. Пат. 2167855 РФ. Способ получения 4-6ром-5~ мтрофгалонитрила / Ивановский СЛ. и др. - Опубл. в Б,

днокск)-дифгаяоннгрило& / Кттжтн П.С нщх- О публ. в ВЛ1 (989. № 35. 5. Abramov LG* et al. // Mendeleev Commun, 200!. Vol, 2.

Р. 80-8!.

6. Абрамов ШЛ\ и щ. // Ит вузон* Химия и хим. технология. 2001. Т. 44. Вып., 6. С. 134-139. Кафедра органической химии

7. Ясинский O.A. н мр* // Жури. физ- химии. 1990. Т. 64,

8. Свердлова ОЖ Электронные спектры в оршшчеешй химии. Л.: Химия, 1985, С, 130,

9. Ясинский О.А- и др. // Жури. физ. химии. 1993, Т.

^ Устинов В.А. ш др. // Жури, физ, химии. 198 К Т. 55.

, Штерн Эм Тиммоис К, Эжщтинт йбшрбтотт с пек-троскогшя sорганической химии» ML: Мир. 1974, С 158.

В.А«Ефимов, Г.А.Ефимова, ГЖХшчштурт* C.B. Мижеев К ВОПРОСУ О ЦИКЛО0ЛИГОМЕРИЗАЦИИ

(Ярославский государственный технический университет)

Рассмотрена кинетическая схема равновесной каталитической полимеризацииf сопровождающейся циклоолтомертацией линейных макромолекул* Получены уравнения* описывающие ишепение концентрации циклоолигомерт и средмчисловой молекулярной массы в процессе полимеризации.

Впервые вопрос о равновесии линейная Классическое уравнение

макромолекула - циклический одигомер был рас- теории, описывающее изменение смотрен Флори [ 1J. Количественный расчет равно- циклического (Nj)j весной концентрации циклов был выполнен в работах [2, 3], Традиционно развиваемые подходы к рассмотрению данной проблемы [4, 5] не дают возможности получить стротое и в тоже время достаточно простое решение задачи установления

мономера и степенью циклизации макромолекул и

£

г

ланная задача в значительном мере усяож* ся в том случае, когда исходный мономер ризуется обратимо. Учитывая то влияние, оказывают данные параметры на комплекс

- константа скорости реакции передачи цепи с

изн

Л £

и изделии из них, знание кинетики циклоолигомеров и характера изменения лярной массы по ходу процесса может целенаправленно регулировать свойства

разрывом между различными тивная длина звена, г - эф * ударения, Рп:> - стерический фа кто няя скорость движения активного тельно /-звена, Е - энергия активации

^¡г:, ~ сред центра относи

ростить уравнение (Î). Допустим данный момент времени в ходе

Целью настоящей работы является анализ кинетической схемы "живущей" обратимой

циклоолигомеризациеи линейных макромолекул

ИЛИ 6лИ'

позволит л того или

жим к равновесному. Это допу

иного рода в системе,

ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ 2006 том 49 вып. 10

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.