КОНФОРМАЦИОННОЕ РАВНОВЕСИЕ МОЛЕКУЛ ЦИКЛИЧЕСКИХ БОРНЫХ ЭФИРОВ В ПРИСУТСТВИИ ВОДЫ

Авторы
Файлы

Валиахметова О.Ю. Кузнецов В.В. Статья в формате PDF 112 KB

Интерес к циклическим эфирам борных кислот обусловлен все более возрастающим значением этих соединений в тонком органическом синтезе, комплексом пpaктически полезных свойств и особенностями строения. Настоящая работа ставит своей целью моделирование конформационного равновесия молекул 2-изобутил-4-метил-1,3,2-диоксаборинана в вакууме и в водной среде с помощью метода МО ЛКАО в параметризации АМ1 в рамках программного обеспечения HyperChem [1]. Нами установлено, что поверхность потенциальной энергии (ППЭ) этого соединения содержит два минимума (конформеры софы Се и Са) и максимум, отвечающий 2,5-твист-форме (2,5-Т).

В ходе работы определялись как расчетные различия в энергии между конформерами Се и Са (∆Е), так и высота потенциального барьера, соответствующего переходу из одной формы в другую (∆Е^≠); соответствующие процедуры аналогичны использованным в работе [2]. Для изолированной молекулы в вакууме эти величины составили: 0.3 ккал/моль (∆Е) в пользу формы Се и 3.5 ккал/моль (∆Е^≠). Однако присутствие n молекул воды, окружающих молекулу циклического эфира, заметно меняет хаpaктер ППЭ. Результаты расчета неоднозначны. Однако в большинстве случаев главным минимумом становится конформер Са; при этом его относительная стабильность произвольно меняется с увеличением числа молекул воды (в среднем, 2.8 ккал/моль при n=34, 0.62 ккал/моль при n=44, 3.1 ккал/моль при n=58 и 6.5 ккал/моль при n=112). Во многих случаях образуется одна-две межмолекулярные водородные связи между гетероатомами кислорода и атомами водорода молекул воды. Заметно возрастает и величина расчетного барьера активации, составляющая для системы со 112 молекулами воды 10.2 ккал/моль. Таким образом, конформационное равновесие молекул циклических борных эфиров в воде должно смещаться в сторону аксиального конформера либо из-за снижения стабильности формы Се либо из-за повышения стабильности конформера Са (либо из-за одновременного действия обоих факторов).

[1] HyperChem 5.02. Trial version http:/ hypercube.com.

[2] Кузнецов В.В., Новиков А.Н. ХГС - 2003. - №2. - С.295-298.

ВОЗРАСТНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ КАЧЕСТВА СТВОЛА ДЕРЕВЬЕВ НА ПРОБНОЙ ПЛОЩАДИ РАЗНОВОЗРАСТНОГО СОСНЯКА

Для растущих деревьев как живых организмов при оценке их пригодности для создания здоровой лесной среды дополнительно следует учитывать существенные биотехнические признаки, отличающиеся от понимания древостоя как склада кругляка. ...

27 04 2024 8:27:50

ТЕОРЕТИКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОГО ОБРАЗОВАНИЯ (ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ)

В статье дается анализ состояния проблемы естественнонаучного образования в свете гуманистических подходов к образованию личности и на фоне основных тенденций и противоречий развития образовательных систем России. В центре исследования саморазвивающаяся, самообразующаяся личность. Преподаватель рассматривается как создатель проекта, организатор, помощник, фасилитатор учебной деятельности студента. Естественнонаучная составляющая образования показана как неотъемлемая часть культуры. В качестве альтернативы традиционной (линейной, унифицированной) технологии обучения в высшем учебном заведении предлагается концептуальная авторская модель управления естественнонаучным образованием. ...