Введение к работе
Актуальность темы. Экспериментальное изучение строения молекул всегда будет представлять интерес для науки, т.к. особенности строения определяют физико- химические свойства вещества. Основные тенденции в развитии современной химии связаны с изучением биологических и энергоемких соединений. Изучение строения молекул, принадлежащих к этим классам, представляет как большой практический, так и теоретический интерес, а повышение качества и точности получаемых структурных
и т-ч и
данных является неотъемлемой частью научного исследования. В настоящей диссертационной работе изучена структура четырех молекул со сложной внутримолекулярной динамикой: янтарной и фумаровой кислот, 2-метоксифурана, норадреналина. Норадреналин и дикарбоновые кислоты обладают высокой биологической активностью, входят в важнейшие циклы биохимических реакций, 2-метоксифуран является представителем группы перспективных энергоёмких материалов. В последнее время в лаборатории электронографии Химического факультета МГУ особое внимание уделяется совершенствованию экспериментальной техники, в связи с чем была проведена комплексная модернизация электронографической установки.
Цель работы. Установление геометрического строения и конформационной устойчивости органических соединений со сложной внутримолекулярной динамикой методом газовой электронографии с использованием дополнительных данных неэмпирических квантово- химических расчетов. Глубокая модернизация имеющегося оборудования для проведения электронографических исследований.
Научная новизна. Впервые методом газовой электронографии определен конформационный состав и структурные параметры следующих молекул: янтарная кислота, 2-метоксифуран, норадреналин. Показана ошибочность имеющихся в литературе электронографических данных о конформационном составе и структуре фумаровой кислоты в газовой фазе. Выполненная модернизация уникального прибора ЭГ-100М позволила повысить качество и воспроизводимость получаемых экспериментальных данных.
Научная и практическая значимость работы заключается в получении надежных данных для структурной химии органических соединений. Конформационные особенности молекулы являются одним их основных факторов, определяющих биологическую активность соединения, что важно как с точки зрения практического применения, так и для научных исследований. Электронографические данные для свободных молекул, обладающих сложным внутренним вращением, представляют собой ценную информацию в качестве реперных точек для квантово-химических методов расчета структуры и свойств различных соединений. Опубликованные данные по структуре исследованных в настоящей работе молекул подготовлены для базы данных MOGADOC и могут быть включены в справочник Landolt-Bornstein "Structure Data of Free Polyatomic Molecules".
Личный вклад автора. Сбор и анализ литературных данных, выбор пути решения поставленной задачи, обработка экспериментального электронографического материала, проведение квантово-химических расчётов, анализ теоретических данных, структурный анализ указанных молекул, участие в написании и обсуждении публикаций, работы по модернизации установки для газовой дифракции электронов ЭМР-100М.
Основные положения, выносимые на защиту:
структурные параметры и конформационный состав пара веществ янтарной и фумаровой кислот, 2-метоксифурана, норадреналина;
модернизация установки для электронографического эксперимента, анализ результатов проведенной работы.
Апробация работы и публикации. Основные результаты диссертационной работы были представлены на международных конференциях: 13 th European Symposium on Gas Phase Electron Diffraction (Blaubeuren, 2009 г.), 23th Austin Symposium on the Molecular Structure, (Austin, Texas 2010 г.), 14th European Symposium on Gas Phase Electron Diffraction (Москва, 2011 г.), XVI Симпозиум по межмолекулярному взаимодействию и конформациям молекул (Иваново, 2012 г.),
По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ, в том числе 2 статьи в рецензируемых научных журналах, входящих в перечень журналов ВАК РФ и в 4 тезисах докладов на всероссийских и международных конференциях.
Структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных результатов, списка литературы из 84 наименований. Работа изложена на 130 страницах машинописного текста и включает 26 таблиц и 44 рисунка.
