Атомное и электронное строение кремнийорганических полимеров производных ацетилена: рентгеноспектральное и теоретическое исследование

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Изучено атомное и электронное строение двух кремнийорганических полимеров [–Ph2Si–(C≡C)2–]n (Р1) и [–Ph2Si–(C≡C–C≡C)2–]m (Р2) (где Ph — фенильная группа) ацетиленового и диацетиленового типа методами теории функционала плотности и рентгеновской эмиссионной спектроскопии. Полученные рентгеновские эмиссионные спектры SiKβ1 этих полимеров интерпретированы на основе анализа распределения парциальных электронных состояний, полученных из квантово-химических расчетов. Количественные характеристики параметров химического взаимодействия атомов, такие как заселенности, натуральные заряды и электронные конфигурации в исследованных полимерах получены на основе анализа гибридных натуральных связевых орбиталей. Полученные значения поляризационных коэффициентов натуральных связевых орбиталей указывают на локализацию электронной плотности преимущественно на атомах углерода. Электронные конфигурации для атомов углерода, входящих в различные фрагменты, существенно отличаются. Для атомов С этинильных (диэтинильных) фрагментов они близки к линейной σ-связи sp1.03 (Р1) и sp0.95 (Р2) типа, тогда как для атомов С фенильных фрагментов конфигурация является sp2.42, промежуточной между sp2 и sp3, в соответствии с молекулярной геометрией. Натуральные заряды на Si в обоих полимерах практически одинаковы: +1.58e, +1.59e (e – заряд электрона), тогда как натуральные заряды на атомах углерода диэтинильной группы меньше по сравнению с зарядом атомом углерода этинильной группы от –0.42e до –0.36e.

Об авторах

М. М. Татевосян

Южный федеральный университет, Научно-исследовательский институт физики

Email: v_vlasenko@rambler.ru
Россия, Ростов-на-Дону, 344090

В. Г. Власенко

Южный федеральный университет, Научно-исследовательский институт физики

Автор, ответственный за переписку.
Email: v_vlasenko@rambler.ru
Россия, Ростов-на-Дону, 344090

А. А. Ширяева

Южный федеральный университет, Научно-исследовательский институт физики

Email: v_vlasenko@rambler.ru
Россия, Ростов-на-Дону, 344090

Т. Н. Жукова

Донской государственный технический университет

Email: v_vlasenko@rambler.ru
Россия, Ростов-на-Дону, 344002

Список литературы

  1. Silicon-based, polymer science. // Advances in Chemistry. V. 224. / Ed. Zeigler J.M., Fearon F.W.G. Washington: American Chemical Society, 1989. https://www.doi.org/10.1021/ba-1990-0224
  2. Yarosh O.G., Voronkov M.G., Brodskaya E.I. // Russ. Chem. Rev. 1995. V. 64. P. 839. https://www.doi.org/10.1070/RC1995v064n09 ABEH000180
  3. Budy S.M., Son D.Y. // J. Inorg. Org. Polymers Mater. 2018. V. 28. P. 1673. https://doi.org/10.1007/s10904-018-0854-3
  4. Yang Z., Song Y., Zhang C., He J., Li X., Wang X., Wang N., Huang C., Li Y. Single atom dispersion of silicon as advanced versatile electrode material. Preprint. 2020. https://www.doi.org/10.21203/rs.3.rs-36360/v1
  5. Frisch M.J., Trucks G.W., Schlegel H.B., Scuseria G.E., Robb M.A., Cheeseman J.R., Montgomery J.A., Vreven Jr., T., Kudin K.N., Burant J.C., Millam J.M., Iyengar S.S., Tomasi J., Barone V., Mennucci B., Cossi M., Scalmani G., Rega N., Petersson G.A., et al // Gaussian 03, Revision A.1. Gaussian Inc., Pittsburgh PA. USA. 2003.
  6. Lee C., Yang W., Parr R.G. // Phys. Rev. B. 1988. V. 37. P. 785. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.37.785
  7. Becke A.D. // J. Chem. Phys. 1993. V. 98. P. 5648. https://doi.org/10.1063/1.464913
  8. McLean A.D., Chandler G.S. // J. Chem. Phys. 1980. V. 72. P. 5639. https://doi.org/10.1063/1.438980
  9. Krishnan R., Binkley J.S., Seeger R., Pople J.A. // J. Chem. Phys. 1980. V. 72. P. 650. https://doi.org/10.1063/1.438955
  10. Даниленко Т.Н., Власенко В.Г., Татевосян М.М. // Изв. РАН.: Сер. физ. 2015. T. 79. C. 1576. https://doi.org/10.3103/S1062873815110064
  11. Татевосян М.М., Даниленко Т.Н., Власенко В.Г. // Журн. общ. хим. 2016. Т. 86. С. 1438. https://doi.org/10.1134/S107036321609005X
  12. Даниленко Т.Н., Татевосян М.М., Власенко В.Г. // Журн. общ. хим. 2018. Т. 88. С. 730. https://doi.org/10.1134/S1070363218080017
  13. Даниленко Т.Н., Татевосян М.М., Власенко В.Г. // Жур. структ. хим. 2020. Т. 61. С. 1063. https://doi.org/10.1134/S002247662007001X
  14. Allen F.H., Bellard S., Brice M.D., Cartwright B.A., Doubleday A, Higgs H., Hummelink T., Hummelink-Peters B.G., Kennard O., Motherwell W.D.S., Rodgers J.R., Watson D.G. // Acta Cryst. B. 1979. V. 35. P. 2331. https://doi.org/10.1107/S0567740879009249
  15. Chemcraft — graphical software for visualization of quantum chemistry computations. Version 1.8, build 648. (2023). http://www.chemcraftprog.com
  16. Даниленко Т.Н., Власенко В.Г., Татевосян М.М. // ФТТ. 2013. Т. 55. С. 2455.
  17. Horstmann J., Niemann M., Berthold K., Mix A., Neumann B., Stammler H.-G., Mitzel N.W. // Dalton Trans. 2017. V. 46. P. 1898. https://www.doi.org/10.1039/c6dt04608h
  18. Bokii N.G., Struchkov Yu.T., Luneva L.K., Sladkov A.M. // Russ. Chem. Bull. 197. V. 24. P. 270. https://doi.org/10.1007/BF00925768
  19. Reed A.E., Weinhold F. // J. Chem. Phys. 1983. V. 78. P. 4066. https://doi.org/10.1063/1.445134
  20. Reed A.E., Weinhold F. // J. Chem. Phys., 1985. V. 83. P. 1736. https://doi.org/10.1063/1.449360
  21. Reed A.E., Curtiss L.A., Weinhold F. // Chem. Rev. 1988. V. 88, P. 899. https://doi.org/10.1021/cr00088a005
  22. Даниленко Т.Н., Татевосян М.М., Власенко В.Г. // Жур. общ. хим. 2019. Т. 89. № 11. C. 1706. https://doi.org/10.1134/S0044460X19110106

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024