Обнаружен неклассический эффект уменьшения расщепления полос в инфракрасном спектре с ростом энергии нековалентных взаимодействий
24.07.2024
Фторсодержащие ионные жидкости являются
современными альтернативными растворителями, сочетающими в себе уникальные
свойства фторированных органических соединений и ионных жидкостей.
Они значительно лучше, чем их нефторированные
аналоги, растворяют углекислый газ — удобный ИК-зонд для исследования
нековалентных взаимодействий. Молекула СО2 имеет четыре
нормальных колебания: два валентных — симметричное (ИК-неактивное),
асимметричное и два деформационных, обычно вырожденных по энергии.
Однако, если молекула СО2 вовлечена в нековалентное
взаимодействие, вырождение снимается, что приводит к расщеплению полосы
деформационных колебаний в ИК-спектрах. Таким образом, деформационное
колебание СО2 может давать информацию для оценки
способности полярных функциональных групп органических молекул образовывать
нековалентные взаимодействия.
![1-1. (JPG, 186 Kб)](/FStorage/Download.aspx?id=9ce67e04-1436-49fa-b8d8-cf954627bc0b)
Сотрудниками Лаборатории селективного окислительного
катализа Института органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН, Института химии
твёрдого тела и механохимии СО РАН и Института катализа им. Г.К.
Борескова СО РАН исследовано взаимодействие СО2 с серией
ионных жидкостей с фторфенилтрифторборатными анионами методом ИК-Фурье
спектроскопии НПВО в режиме in situ.
Неожиданно было
обнаружено уменьшение расщепления полосы деформационных колебаний СО2 с
ростом энергии нековалентных взаимодействий СО2 с исследуемыми
ионными жидкостями. Причина такого неклассического поведения была установлена
с применением независимой градиентной модели распределении молекулярной
плотности по Хиршфельду (IGMH) для анализа строения молекулярных
комплексов, найденного с помощью расчётов методом теории функционала
плотности (DFT). С помощью IGMH анализа были оценены вклады атомов СО2 в установление
нековалентных взаимодействий с атомами ионных жидкостей. Показано, что
если разные атомы молекулы СО2 вовлекаются во взаимодействие
с сопоставимыми вкладами, это приводит к увеличению энергии
взаимодействия и одновременно к уменьшению расщепления полосы
деформационных колебаний.
Результаты опубликованы в Journal of Molecular Liquids (Q1, IF = 6).
Источник: ИОХ
РАН.