CC BY
36
6. Kim T.-S., JeongE.-W., Kim D.-Y., Kim H.-B, Cho Y.-R. Field enhancement factor of carbon nanotube cathode fabricated by hybrid molding technology // 25th International Vacuum Nanoelectronics Conference Proceedings. 2012. №. 6316963. P. 348-349.
7. Zhang H. L., Li J. F., Yao K. F., Chen L. D. Spark plasma sintering and thermal conductivity of carbon nanotube bulk materials // Journal Applied Physics. 2005. Vol. 97. P. 114310-114315.
8. Hojati-Talemi P., Kannan A. G., Simon G. P. Fusion of carbon nanotubes for fabrication of field emission cathodes // Carbon. 2012. Vol. 50. P. 356-361.
9. Arai S., MiyagawaK. Field emission properties of cobalt/ multiwalled carbon nanotube composite films fabricated by electrodeposition // Applied Surface Science. 2013. Vol. 280. P. 957-961.
10. Deng J., Zheng R., Yang Y., Zhao Y., Cheng G. Excellent field emission characteristics from few-layer graphene-carbon nanotube hybrids synthesized using radio frequency hydrogen plasma sputtering deposition // Carbon. 2012. Vol. 50. P. 4732-4737.
11. FransenM. J., van Rooy Th. L., Kruit P. Field emission energy distributions from individual multiwalled carbon nanotubes // Applied Surface Science. 1999. Vol. 146. P. 312-327.
12. Zhou G., Duan W., Gu B. Electronic structure and fieldemission characteristics of open-ended single-walled carbon nanotubes // Physics Review Letters. 2001. Vol. 87. P. 095504-1-095504-4.
УДК 539.193/.194;535/.33/34
П. М. Элькин, И. Т. Шагаутдинова1, В. Ф. Пулин
Саратовский государственный технический университет
E-mail: [email protected]
Астраханский государственный университет
На основании расчетов параметров адиабатического потенциала конформеров моногидроксизамещенных флавона в рамках метода функционала плотности предложены их структурно-динамические модели, выявлены признаки спектральной идентификации конформеров соединений.
Ключевые слова: моногидроксифлавоны, колебательные спектры, структурно-динамические модели, внутримолекулярное взаимодействие.
Structural-dinamics Models and Spectral Identification of Monohydroxysubstituted Flavone
P. M. Elkin, I. T. Shagautdinova, V. F. Pulin
On based of the calculations for parameters of adiabatic potential by method DFT/b3LYP are proposed the structural-dinamics models
13. Buldum A., Lu J.P. Electron field emission properties of closed carbon nanotubes // Physics Review Letters. 2003. Vol. 91. P. 236801-1-236801-4.
14. ChunK.Y., CheolJ. L. Potassium Doping in the DoubleWalled Carbon Nanotubes at Room Temperature // J. Phys. Chem. C. 2008. Vol. 112. P. 4492-4497.
15. Kim J. P., Chang H. B., Kim B. J., Park J. S. Enhancement of electron emission and long-term stability of tip-type carbon nanotube field emitters via lithium coating // Thin Solid Films. 2013. Vol. 528. P. 242246.
16. Ye Y., Guo T. Improvement of the field emission of carbon nanotubes-metal nanocomposite // J. Mater. Sci : Mater. Electron. 2013. Vol. 24. P. 1775-1781.
17. Мусатов А. Л., Израэльянц К. Р., Чиркова Е. Г., Крестинин А. В. Автоэлектронная эмиссия из одно-стенных углеродных нанотрубок с нанесенными на них атомами цезия // Физика твердого тела. 2011. Т. 53, вып. 7. С. 1428-1432.
18. Zhao G., Zhang Q., Zhang H., Yang G., Zhou O., Qin L. C. Field emission of electrons from a Cs-doped single carbon nanotube of known chiral indices // Applied Physics Letters. 2006. Vol. 89. P. 263113-1263113-3.
19. Driscoll J. A., Varga K. Time-dependent density-functional study of field emission from tipped carbon nanotubes // Physical Review B. 2009. Vol. 80. P. 245431-1-245431-4.
for monohydroxyflavones. The indications of spectral identification are revealed.
Key words: monohydroxyflavones, vibrational spectra, parameters of adiabatic potential, intermolecular interection.
Введение
Моногидроксизамещенные флавона (рисунок) являются простейшими представителями флавоноидов - обширного класса низкомолекулярных многоатомных фенолов растительного происхождения. Интерес к исследованию их строения, физико-химических свойств, биологической активности по отношению к другим организмам не ослабевает. Соединения обла-
СТРУКТУРНО-ДИНАМИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И СПЕКТРАЛЬНАЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯ МОНОГИДРОКСИФЛАВОНОЛОВ
дают антибактериальной и противовирусной развитие раковых клеток. За подробностями активностью, способностью подавлять рост и отсылаем к работе [1].
X
X
X
X
O27
Молекулярная диаграмма моногидроксифлаванолов (Х=Н,ОН)
Согласно современным научным взглядам основные физико-химические свойства биомолекул определяет адиабатический потенциал молекулярных объектов, наглядно проявляющийся в их колебательных спектрах. Возможность оценить параметры адиабатического потенциала (гармонические и ангармонические силовые постоянные) предоставляют неэмпирические и гибридные методы квантовой механики молекул, реализованные в виде сервисных информационных технологий. К их числу относится и известный программный продукт «Gaussian» [2]. Его использование для построения структурно-динамических моделей бициклических биомолекулярных соединений наглядно продемонстрировано, к примеру, в публикациях [3-5]. Достоверность полученных оценок параметров адиабатического потенциала обоснована хорошим совпадением данных экспериментальной и теоретической интерпретацией колебательных спектров.
В данной статье представлены результаты теоретической интерпретации колебательных спектров возможных таутомеров моногидрок-сизамещенных флавона (МГФ), Оптимизация геометрической структуры и оценка параметров адиабатического потенциала соединений осуществлена в рамках метода функционала плотности DFT/b3LYP/6-311G**[2]. Отметим, что для ряда МГФ (замещение атома водорода бициклического фрагмента на гидроксильную группу) результаты подобного исследования представлены в публикациях [6, 7]. Их следует рассматривать как предварительные.
Результаты модельных расчетов
и их обсуждение
Оптимизация геометрии конформеров МГФ осуществлялась в предположении неплоской исходной конфигурации молекул, что позволило воспроизвести спектр низкочастотных крутильных колебаний. Учет диффузных параметров атомного базиса (+, ++ [2]) принципиального значения для оценки геометрии МГФ не имеет. Отличие сказывается на третьем знаке мантиссы для длин связей и на втором знаке для значений валентных углов. Табл. 1 дает представление об изменении геометрии циклических фрагментов по сравнению с бензольным циклом. Расхождение в значениях длин валентных связей ~0.02 А для валентных углов достигает величины ~5.5° и связано с положением связи ОН относительно циклического фрагмента (конформеры типа А и В). К конформерам типа А отнесли МГФ, для которых вектор ОН направлен против часовой стрелки по отношению к циклическому фрагменту (сплошная линия).
Сравнение с результатами модельных расчетов в предположении принадлежности МГФ к типу симметрии Cs дает основание утверждать следующее. За исключением конформеров 8-ОНЬ, 2-ОНа и 6-ОНЬ при интерпретации фундаментальных колебаний можно пользоваться известным приближением свободного вращения бензольного и бициклического фрагмента относительно связи С2-С1'. Для перечисленных кон -формеров угол между фрагментами оценивается величиной ~ 45°.
Модельные расчеты геометрической структуры указывают на наличие внутримолекулярного взаимодействия по типу водородной связи для конформеров 3-ОНЬ, 5-ОНа, 8-ОНЬ, 2-ОНа. Длины соответствующих водородных связей оцениваются величинами 1.96, 1.71, 2.15, 1.86 А. Полосы валентных колебаний связей ОН ^он) указанных конформеров смещаются в длинноволновый диапазон, полосы крутильных колебаний (Хон) в коротковолновый диапазон что можно использовать в качестве признаков спектральной идентификации указанных кон-формеров.
Использование в модельных расчетах базисов 311+0** и 311++0**, учитывающих диффузионные эффекты (+,++), приводит к заметному смещению полос (~ 30 см-1), интерпретированных как крутильные колебания гидроксильного фрагмента. Принципиального значения этот факт не имеет, поскольку в диапазоне ниже 400 см-1 в ИК спектре интенсивность указанной полосы на порядок выше остальных полос. Отметим, что оценка ангармонического
смещения полос, отнесенных к ОН фрагменту, в рамках методики из публикации [8],
Av" = х,г(п, + 1/2)(иг + 1/2), (1) удовлетворительно согласуется с результатами применения процедуры масштабирования частот, рассчитанных в гармоническом приближении теории молекулярных колебаний. Данный факт подтверждается данными, представленными в табл. 2. Хорошее согласие результатов модельных расчетов с имеющимся экспериментом дает основание полагать, что метод функцианала плотности ББТ позволяет получить достоверные предсказательные оценки параметров структурно-динамических моделей гидроксисодержащих циклических и полициклических соединений.
В табл. 3, 4 предложена интерпретация МГФ, основанная на результатах модельных расчетов параметров адиабатического потенциала соединений и данных эксперимента в спектрах ИК и КР. Для МГФ, в которых гидроксильный фрагмент замещает атом водорода бензольного фрагмента (см. табл. 3), приведены эксперимен-
Таблица 1
Оптимизированные значения геометрических параметров МГФ
Я(1,2) 1.36 1.38 А(1,2,3) 119.1 122.5 А(8,7,Х) 117.2 122.5
Щ1,9) 1.36 1.38 А(1,2,1') 110.8 113.0 А(9,8,7) 117.8 119.4
Щ2,3) 1.35 1.37 А(3,2,1') 124.5 128.6 А(9,8,Х) 117.4 121.4
Щ2,1') 1.47 1.48 А(2,3,4) 121.6 123.4 А(7,8,Х) 120.2 124.2
Я(3,4) 1.45 1.47 А(2,3,17) 119.8 124.0 А(2,1',2') 119.2 123.0
Щ4,10) 1.46 1.49 А(4,3,17) 113.7 117.9 А(2,1,6') 118.9 123.8
Щ4,0) 1.22 1.24 А(3,4,10) 113.6 115.8 А(2',1',6') 117.0 119.2
Щ9,10) 1.39 1.41 А(3,4,0) 118.6 123.6 А(1',2',3') 119.7 122.5
Щ5,10) 1.40 1.42 А(10,4,0) 122.2 125.6 А(1',2',Х) 118.1 124.3
Щ8,9) 1.39 1.41 А(4,10,9) 118.6 120.5 А(3',2',Х) 116.0 121.8
Я(5,6) 1.38 1.40 А(4,10,5) 120.9 124.0 А(2',3',4') 119.3 121.1
Я(6,7) 1.39 1.41 А(9,10,5) 117.0 119.6 А(2',3',Х) 116.9 122.4
Щ7,9) 1.38 1.39 А(1,9,10) 120.7 122.9 А(4',3',Х) 117.4 122.9
Я(1',2') 1.40 1.42 А(1,9,8) 115.0 117.1 А(3',4',5') 119.2 120.4
Щ1',6') 1.40 1.41 А(10,9,8) 120.9 123.0 А(3',4',Х') 117.6 123.1
Щ2',3') 1.39 1.40 А(10,5,6) 119.4 121.3 А(5',4',Х') 117.4 122.8
Щ3',4') 1.38 1.40 А(10,5,Х) 117.4 120.7 А(4',5',6') 119.3 121.1
И(4',5') 1.39 1.40 А(6,5,Х) 119.9 122.4 А(4',5',Х) 117.2 122.8
Щ5',6') 1.38 1.40 А(5,6,7) 119.5 120.9 А(6',5',Х) 117.0 122.6
ЩСН) 1.08 А(5,6,Х) 117.9 123.3 А(1',6',5') 119.8 121.9
Я(СО) 1.36 А(7,6,Х) 116.8 122.3 А(1',6',Х) 118.4 123.9
Я(ОН) 0.96 0.97 А(6,7,10) 120.3 122.0 А(5',6',Х) 116.3 120.0
А(2,1,9) 119.6 122.2 А(6,7,Х) 116.9 122.3 А(СОН) 103.3 110.2
Интерпретация колебаний гидроксильного фрагмента фенила
Таблица 2
Форма колебаний V экс 6-3110** 6-311+0**
[9] V анг ИК КР ИК КР
Чон 3615-3656 3834 3639 3636 54 106 3838 3643 61 107
Р,Рсн 1341-1343 1371 1330 1338 35 0.3 1368 1327 27 0.5
Qco,P 1257-1261 1289 1251 1260 78 8.0 1276 1239 92 13
Рон,РД 1176-1179 1200 1165 1175 138 5.0 1192 1158 123 4.9
Рсо 403-406 406 397 405 10 0.4 405 396 11 0.3
Рсо,Х 502-505 516 504 511 13 0.1 512 500 15 0.3
Хон 309-310 342 335 281 111 2.8 310 304 111 1.7
Примечание. Частоты колебаний приведены в см 1, интенсивности в спектрах ИК - в км/моль, в спектрах КР - в А4/а.е.м.
тальные данные по характеристическим колебаниям для соответствующих дизамещенных бензола [9]. Для МГФ, связанных с замещением атома водорода бициклического фрагмента на гидроксильный фрагмент (см. табл. 4), приведено отнесение экспериментальных данных для нафталина и дифенила из монографии [10].
Из рассмотрения исключены полосы низкой интенсивности и характеристические по интенсивности. При формировании таблиц колебания, разделенные щелью ~ 20 см-1, представлены усредненной частотой и суммарной интенсивностью. Тем самым учтен факт смещения полос при модельных расчетах в различных базисах.
Таблица 3
Интерпретация колебаний конформеров моногидроксифлавонолов
Форма V эксп V выч ИК КР ИК КР ИК КР
колебаний [10] [11-14] Максимум А-конфор В-конфор
2'-моногидроксифлавонол
%н - - 3694 67 125 1.0 1.0 0 0
Чон - - 3626 295 146 0 0 1.0 1.0
Q,P 1583 1586 1572 93 268 1.0 1.0 0.3 0.4
р 1460 1504 1486 50 55 1.0 1.0 0.4 0.4
РЯ 1290 1299 33 83 1.0 1.0 0.3 0.0
р - 1278 1269 56 201 0.2 1.0 1.0 0.4
р 1223 1226 1237 117 173 1.0 1.0 0.3 0.8
РАРон - 1181 1200 108 83 1.0 1.0 0.4 0.8
р 1159 1129 1153 46 29 0.5 1.0 1.0 0.5
р 1120 - 1100 62 2 0.1 1.0 1.0 0.2
Q,P 1052 1079 1080 1 16 0.6 1.0 1.0 0.6
Q,P 1022 1029 1003 22 20 1.0 0.6 0.4 1.0
р 830 - 838 14 17 1.0 1.0 0.1 0.1
Хон - - 514 71 9 1.0 0.3 0.0 1.0
Хон - - 383 75 2 0.0 0.2 1.0 1.0
3'-моногидроксифлавонол
Чон - 3697 76 177 1.0 1.0 0.7 0.5
P,Q 1500 1504 1493 71 37 1.0 1.0 0.3 0.8
Q,P 1323 1331 1325 81 82 1.0 1.0 1.0 0.6
Р,Рон 1267 1278 1298 201 210 1.0 0.9 0.5 1.0
р 1251 1267 1262 43 89 0.3 1.0 1.0 1.0
Рон,Р 1171 1210 1201 65 218 0.9 0.6 1.0 1.0
Р,Рсон 1154 1181 1169 207 92 0.6 1.0 1.0 0.2
р 1036 1929 1041 31 6 1.0 0.9 0.6 1.0
Хон - - 339 109 4 1.0 1.0 1.0 0.7
Как следует из табл. 3 для 2'-ОН и 6'-ОН МГФ, щель между полосами, интерпретированными как валентные колебания связей ОН (Чон) конформеров, оценивается величиной ~ 70 см-1 Для крутильных колебаний (Хон) ги-дроксильного фрагмента 2-ОН МГФ она достигает величины ~ 120 см-1, 6'-ОН МГФ ~ 70 см-1. Данный факт можно объяснить наличием водородной связи между атомом кислорода О1
бициклического фрагмента и атомом водорода гидроксильного фрагмента для конформера 2'-ОНа (Я0--- н ~ 1.86 А). Для конформера 6-ОНЬ это водородная связь между атомом кислорода гидроксильного фрагмента и ближайшим атомом водорода бициклического фрагмента (Яо--- н ~ 2.03 А). Для остальных МГФ в этой таблице в качестве признаков спектральной идентификации конформеров следует привле-
Окончание табл. 3
Форма V эксп V выч ИК КР ИК КР ИК КР
колебаний [10] [11-14] Максимум А-конфор В-конфор
4'-моногидроксифлавонол
Чон - 3691 101 262 1.0 1.0 1.0 1.0
1580 1586 1573 137 649 1.0 1.0 0.4 0.7
в 1485 1504 1507 162 50 1.0 0.5 0.7 1.0
в 1400 1439 1433 109 50 0.1 1.0 1.0 0.8
р,р 1313 1331 1324 34 22 1.0 0.9 0.3 1.0
в,Чсо 1248 1278 1275 170 113 1.0 1.0 0.7 0.6
в - 1226 1234 110 474 0.5 0.9 1.0 1.0
Р,в 1182 1210 1208 52 93 0.5 0.8 1.0 1.0
Хон - - 361 111 4 1.0 1.0 1.0 1.0
5'-моногидроксифлавонол
Чон - 3697 80 179 1.0 1.0 0.7 0.5
в 1510 1504 1488 47 38 1.0 1.0 0.5 0.2
в 1458 1460 1459 299 115 0.5 0.9 1.0 1.0
вАУ 1375 1387 1351 465 117 1.0 1.0 0.5 1.0
Р,в 1316 1331 1328 24 63 0.6 0.5 1.0 1.0
в 1251 1226 1240 21 68 0.6 0.5 1.0 1.0
Р,в - 1210 1210 48 37 1.0 1.0 0.5 0.8
вон - - 1196 50 184 1.0 0.6 0.2 1.0
в,вон 1171 1181 1175 187 88 0.4 1.0 1.0 0.2
в 1154 1129 1153 41 20 0.5 1.0 1.0 0.7
У - - 944 67 12 1.0 0.6 0.5 1.0
Хон - - 332 110 4 1.0 1.0 1.0 0.8
6'-моногидроксифлавонол
Чон - - 3693 77 153 1.0 1.0 0.0 0.0
Чон 3629 122 107 0.0 0.0 1.0 1.0
Р,в,У 1609 1606 1606 252 1068 0.8 1.0 1.0 0.6
Р,в,У 1583 1586 1570 113 599 1.0 1.0 0.9 0.5
вя 1500 1504 1487 58 87 0.4 0.9 1.0 1.0
в,У£ 1380 1387 1351 308 113 0.9 0.6 1.0 1.0
в,вон 1290 1331 1329 96 55 1.0 1.0 0.6 0.6
Q,qcо,в 1223 1226 1243 116 297 1.0 1.0 0.5 0.8
в - 1210 1214 92 250 0.6 1.0 1.0 0.3
в,вон 1159 1181 1177 106 12 0.3 0.5 1.0 1.0
в 1120 1129 1150 32 26 0.4 0.9 1.0 1.0
в 1060 1079 1090 41 17 1.0 1.0 0.1 0.7
У 860 - 857 13 30 1.0 1.0 0.1 0.1
Хон - - 462 68 3 0.0 0.1 1.0 1.0
Хон - - 390 100 3 1.0 1.0 0.1 0.3
пользовать для спектральной идентификации конформеров, представлены в табл. 4. Для 3-ОН и 5-ОН МГФ это, в первую очередь, полосы, интерпретированные как валентные и крутильные колебания гидроксифрагментов.
Таблица 4
Интерпретация колебаний конформеров моногидроксифлавонолов
кать значения интенсивностей полос в диапазоне 1600-1100 см-1.
Для МГФ, гидроксильные фрагменты которых замещают атомы водорода бициклического фрагмента, полосы, которые предлагаются ис-
Форма V эксп V выч Максимум 3а 3Ь
колебаний [10] [11-14] ИК КР ИК КР ИК КР
3-моногидроксифлавонол
Чей - 3654 70 99 0.0 0.0 1.0 1.0
Чен 3386 3427 152 183 1.0 1.0 0.0 0.0
Qc=o - 1683 365 132 0.0 0.0 1.0 1.0
Qc=O - 1645 164 131 1.0 1.0 0.0 0.0
Q,P 1611 1616 1607 328 2377 1.0 1.0 0.3 0.5
Q,P 1592 - 1570 29 376 1.0 1.0 0.3 0.7
в 1504 - 1489 30 65 1.0 1.0 0.5 0.3
в 1452 1474 1465 141 40 1.0 1.0 1.0 0.4
в 1435 - 1443 15 70 0.7 1.0 1.0 0.5
вен,Q,в 1387 - 1404 211 77 1.0 1.0 0.4 0.7
в 1326 1334 1332 343 431 1.0 1.0 0.0 0.1
в 1210 - 1221 42 103 0.5 1.0 1.0 0.7
в 1185 - 1181 331 136 0.4 1.0 1.0 0.2
в 1155 1139 1151 8 20 0.3 1.0 1.0 0.5
У,в 1128 - 1113 105 25 1.0 1.0 0.4 0.4
в 1092 - 1080 39 1 1.0 0.6 0.3 1.0
У 980 - 988 14 178 0.6 1.0 1.0 0.6
У 699 - 697 70 5 1.0 1.0 0.6 0.8
Хен - - 644 51 6 1.0 1.0 0.0 0.0
У 581 - 555 1 18 0.2 1.0 1.0 0.0
У 506 - 492 12 13 0.1 1.0 1.0 0.2
Хен - - 431 52 13 0.0 0.6 1.0 1.0
5-моногидроксифлавонол
Чен - - 3679 67 202 0.0 0.0 1.0 1.0
Чен - - 3170 390 119 1.0 1.0 0.0 0.0
Qc=е - - 1682 478 229 0.0 0.0 1.0 1.0
Q,в 1624 1652 438 371 1.0 1.0 0.0 0.0
Q,в 1605 1625 1608 470 1312 1.0 0.8 0.6 1.0
Q,в 1577 - 1575 47 347 1.0 1.0 0.6 0.5
в,вен 1460 1474- 1483 236 105 1.0 1.0 0.3 0.3
Q,вен,в 1387 1404 1400 213 27 1.0 1.0 0.0 0.0
Q,в,вен 1361 - 1364 291 132 0.3 0.9 1.0 1.0
в,Q 1326 - 1319 182 45 0.3 1.0 1.0 0.7
в,Q 1280 - 1281 203 58 0.6 0.7 1.0 1.0
Qc-c,в 1239 - 1242 203 312 1.0 1.0 0.1 0.9
Q,в 1210 1215 1209 56 172 1.0 1.0 0.0 0.5
в 1185 - 1185 57 54 0.3 0.8 1.0 1.0
в 1092 - 1061 88 34 0.5 0.7 1.0 1.0
У 980 - 989 94 91 0.4 1.0 1.0 1.0
Хен - 851 93 1 1.0 1.0 0.0 0.0
Х.Р 780 - 780 54 1 1.0 0.5 0.4 1.0
Хен - 413 91 3 0.0 0.0 1.0 1.0
Окончание табл. 4
Форма V эксп V выч Максимум 3а 3Ь
колебаний [10] [11-14] ИК КР ИК КР ИК КР
6-моногидроксифлавонол
%н 3650 3696 82 210 1.0 0.7 1.0 1.0
Р£ 1504 1490 1485 217 54 0.6 1.0 1.0 0.7
вон - 1355 373 230 0.2 1.0 1.0 0.7
1330 - 1336 215 43 1.0 1.0 0.5 0.8
РАЧсо 1280 - 1293 249 69 0.3 1.0 1.0 1.0
Qс-с,P 1256 - 1247 58 331 1.0 0.9 0.3 1.0
рЯ 1185 - 1187 159 79 1.0 0.6 0.1 1.0
Рон,Р 1155 1169 1160 143 17 1.0 1.0 0.9 0.7
в 1125 - 1121 32 6 1.0 0.7 0.5 1.0
р 841 - 829 36 2 1.0 1.0 0.2 0.6
р 782 - 799 37 1 0.0 0.0 1.0 1.0
Хон - 330 114 4 1.0 0.6 1.0 1.0
7-моногидроксифлавонол
Чон - 3657 67 198 1.0 1.0 0.7 0.7
Q,Р 1592 1573 1577 67 254 1.0 1.0 0.6 0.8
Р 1504 1507 1496 43 58 0.6 0.7 1.0 1.0
Р,Рон 1460 1455 1452 237 33 1.0 1.0 0.3 0.8
Р 1290 1286 1290 154 26 1.0 1.0 0.5 1.0
Р^с-с 1210 1225 14 135 0.4 0.6 1.0 1.0
Рон,Р 1185 1193 1189 364 71 0.1 1.0 1.0 0.5
Р 1155 1174 1161 9 28 0.0 0.3 1.0 1.0
Р 1138 - 1130 272 11 1.0 1.0 0.2 0.8
р 841 - 832 51 5 0.6 0.8 1.0 1.0
Хон - 360 382 108 3 1.0 1.0 1.0 1.0
8-моногидроксифлавонол
Чон - - 3696 76 138 1.0 1.0 0.0 0.0
Чон - - 3668 81 48 0.0 0.0 1.0 1.0
Q,Р 1611 1618 1611 45 1148 1.0 1.0 0.6 0.8
Р 1438 1456 1449 85 45 0.6 1.0 1.0 0.8
Q,Р,Рон 1361 1397 1365 229 142 1.0 1.0 0.2 0.4
Р,Q 1326 1340 1339 322 81 0.6 0.6 1.0 1.0
Р,Чсо - 1303 1293 129 17 1.0 0.6 0.9 1.0
Р,Q 1280 1262 1276 59 64 0.4 1.0 1.0 0.9
Р,Рон - 1226 1203 208 27 0.3 1.0 1.0 1.0
Р,Q 1138 1142 1125 109 2 1.0 0.5 0.2 1.0
Х^Р 780 775 774 74 2 1.0 0.4 0.6 1.0
Хон - - 393 99 1 0.0 0.0 1.0 1.0
Хон - - 330 52 2 1.0 1.0 0.0 0.0
Внутримолекулярное взаимодействие между атомом кислорода связи С=О и атомом водорода фрагмента ОН является причиной смещения полосы валентного колебания этой связи (ч0н) в длинноволновый диапазон, а крутильных колебаний (Хон) в коротковолновый диапазон для конформерах 3 ОНЬ и 5 ОНа. Для 8-ОН МГФ щель между полосами валентных колебаний
связей ОН оценивается величиной ~30 см-1. Её использование в задаче идентификации типа конформера представляется затруднительным в отличие от щели между крутильными колебаниями (~60 см-1).
Дополнительными признаками спектральной идентификации конформеров группы МГФ, представленной в табл. 4, могут служить интен-
сивности полос в диапазоне 1400-1100 см-1, интерпретированные как плоские деформационные колебания связей СН и ОН.
Заключение
Представленные результаты модельных оценок геометрической структуры и колебательных спектров конформеров МГФ, их сопоставление с имеющимися экспериментом в спектрах ИК и КР дают основание утверждать следующее. Метод функционала плотности DFT/b3LYP можно использовать для построения достоверных структурно-динамических моделей полигидроксиф-лавонов и выявления признаков спектральной идентификации их возможных конформеров.
К явным признакам спектральной идентификации следует отнести характеристики полос, интерпретированных как валентные и крутильные колебания гидроксильных фрагментов. Дополнительными признаками могут являться полосы, отнесенные к деформационным колебаниям валентных углов ССН и СОН.
Список литературы
1. ТараховскийЮ. С., КимЮ. А., Абдраимов Б. С., Му-зафаров Е. Н. Флавоноиды : биохимия, биофизика, медицина. Пущино : Synchrobook. 2013. 310 с.
2. FrischM. J., Trucks G. W., SchlegelH. B. et al. Gaussian 03, Revision B.03 / Gaussian Inc. Pittsburg PA, 2003.
3. Пулин В. Ф., Элькин П. М., Эрман Е. А. Компьютерное моделирование динамики и структуры спиназарина // Вестн. Сарат. гос. техн. ун-та. 2010. № 3 (46). C. 98-105.
4. Элькин М. Д., Джалмухамбетова Е. А., Шально-ва Т. А. Моделирование внутримолекулярного взаимодействия в спинохромах // Естественные науки. 2011. № 1 (34). C. 199-206.
5. ЭлькинМ. Д., Бабков Л. М. Колебательные спектры и структура спинохромов // Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Физика. 2012. Т. 12, вып. 2. С. 21-26.
6. Элькин М. Д., Гайсина А. Р., Степанович Е. Ю., Ша-гаутдинова И. Т. Структурно-динамические модели флавоноидов. Моногидроксифлавоны // Естественные науки. 2012. № 4 (41). С. 133-140.
7. Элькин М. Д., Гайсина А. Р., Лихтер А. М., Смирнов В. В. Моделирование структуры и спектров конформеров 3,4' дигидроксифлавонов // Естественные науки. 2013. № 1(42). С. 111-118.
8. Элькин М. Д., Бабков Л. М. Учет ангармонического смещения полос в модельных расчетах колебательных спектров димеров с водородной связью // Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Физика. 2011. Т. 11, вып. 1. С. 20-25.
9. Пулин В. Ф., Элькин П. М., Эрман Е. А. Моделирование адиабатических потенциалов гидроксизамещен-ных бензола // Вестн. Сарат. гос. техн. ун-та. 2011. № 3 (57), вып. 1. C. 91-98.
10. Свердлов Л. М., Ковнер М. А., Крайнов Е. П. Колебательные спектры многоатомных молекул. М. : Наука, 1970. 560 с.
11. Teslova T., Corredor C., LivingstonR., Spataru T., Birke R. L., Lombardi J. R., Canamares M. V., Leona M. Raman and surface-enhanded Raman spectra of flavone and several hydroxyflavone // J. Raman Spectroscopy. 2007. Vol. 38. P. 802-818.
12. Vavra A., Linder R., Kleinermans K. Gas phase infrared spectra of flavone and its derivates // Chem. Phys. Letters. 2008. Vol. 463. P. 349-352.
13. Canamares M. V., Lombardi J. R., Leon M. Raman and surface enhanced Raman spectra of 7-hydroxy flavone and 3',4' dihydroxy flavone // Morana. 2009. Vol. 6. P. 81-88.
14. Heneczkowski M., Kopacz M., Nowak D., Kuzn-ciarA. Infrared spectrum analysis of some flavonoids // Acta Polonial Pharmacentica. 2001. Vol. 57, № 6. P. 415-420.
УДК 537.8, 531.51
ИНСТАНТОН УРАВНЕНИЙ МАКСВЕЛЛА
Ю. Н. Зайко
Поволжский институт управления им. П. А. Столыпина РАНХиГС при Президенте РФ, Саратов E-mail: [email protected]
В статье рассматривается инстантонное решение уравнений Максвелла-Эйнштейна. Выведены уравнения для поля инстанто-на и метрики. Рассмотрена метрика псевдоевклидова пространства, соответствующая переходу между вырожденными классическими вакуумами задачи, соответствующими наличию на пространственной бесконечности сходящейся и расходящейся сферических электромагнитных волн. Получено выражение для
инстантона, найден его размер и определена величина псевдоевклидова действия. Показано, что инстантон нарушает так называемое «слабое энергетическое условие», выполнение которого существенно для доказательства наличия сингулярностей пространства-времени.
Ключевые слова: инстантон, псевдо-евклидово пространство, классический вакуум, псевдо-евклидово действие.
