Введение к работе
Актуальность темі. Винильные производные азотсодержащих гетеро-циклов в настоящее время находят широкое практическое применение в технологических процессах, обладают биологической активностью используются в медицине. Вместе с тем, объем информации по вопросам синтеза и прикладным аспектам для винильных производных азотсодержащих гетероциклов значительно превышает объем данных о строении этого класса соединений. Поэтому изучение пространственного и электронного строения этих соединений необходимо как с точки зрения понимания их реакционной способности, так и в целях прогнозирования новых химических свойств вновь синтезируемых веществ. Совокупный анализ данных, получаемых из квантовохимических расчетов и одного из наиболее информативных экспериментальных методов-спектроскопии ЯМР-открывает широкие возможности на пути целенаправленного синтеза органических соединений.
Цель исследования. Целью настоящей работы явилось теоретическое исследование пространственного и электронного строения ряда N-, 0- и S-винильных соединений на основе современных полуэмпирических квантовохимических расчетов и спектроскопии ЯМР. В работе также исследован вопрос о соответствии структурной информации, получаемой из квантово-химического расчета с экспериментальными данными.
Научная новизна работа состоит в том, что впервые получен широкий набор теоретических расчетных данных о пространственном и электронном строении N-, 0- и S-винйльных соединений и специфических внутримолекулярных взаимодействиях в молекулах этого класса. На основе детального сопоставления теоретической информации о строении исследованных объектов и имеющихся экспериментальных данных ЯМР выявлены возможности полуэмпирических квантовохимических расчетов воспроизводить реальное стереохимическое состояние ненасыщенных гетероциклических и гетероатомных соединений.
Практическая значилостъ работы. На основе проведенных квантовохимических расчетов вскрыты закономерности проявления структурных эффектов в спектрах ЯМР широкого ряда продуктов взаимодействия ацетилена и гетероатомных соединений, что обеспечивает надежность при спектральной идентефикации последних. На различны:: классах соединений показано хорошее соответствие между данными, получаемыми из эксперимента и квантовохимических расчетов. Это открывает возможность более гибкого понимания физико-химических свойств и прогнозирования химического поведения различных молекул. Результаты исследования ис-
пользуются при выполнении работ в ИрИОХе СО АН СССР в соответствии с координационным планом СО АН СССР на 1986-1990 гг. и заданиями целевой комплексной научно-технической программы О.Ц.0.15 на 1986-1990 гг.
Публикации. Результаты исследования отражены в 10 статьях, опубликованных в центральных периодических журналах, и 2 тезисах докладов на Всесоюзных конференциях.
Апробация диссертации. Результаты работы доложены на конференции молодых ученых вузов Дальнего Востока по применению физических и математических методов в исследовании строения вещества (Владивосток, 1989 г.).
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов, списка литературы, изложена на 181 странице машинописного текста и включает 21 таблицу, 15 рисунков, перечень 145 наименований цитируемой литературы. Глава 1 посвящена обзору исследований строения винильных производных азотсодержащих гетероциклов и методологии квантовохимического расчета. Выносимые на защиту результаты исследования содержатся в главе 2; в главе 3 описана техника расчетов и эксперимента.