СВЯЗЬ СВОЙСТВ ВЕЩЕСТВ СО СТРОЕНИЕМ МОЛЕКУЛ: МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

Авторы
Файлы

Папулов Ю.Г. Статья в формате PDF 121 KB Установление связи между свойствами веществ и строением молекул составляет фундаментальную научную проблему химии, в решении которой важное место имеет разработка теории и методов расчёта и прогнозирования. Эта проблема была поставлена еще М.В. Ломоносовым (1741), который высказал мысль, что свойства вещества зависят от рода, числа и расположения "элементов" (атомов), составляющих его "корпускулу" (молекулу). В дальнейшем А.М. Бутлеров (1861) ввел понятие химического строения (как порядка связи атомов в молекуле) и показал, что свойства вещества определяются его составом и химическим строением. Стереохимическая гипотеза Я. Вант-Гоффа и Ле Беля (1874) расширила понятие строения. Оказалось, что свойства вещества зависят как от химического (в топологическом плане), так и прострaнcтвенного строения молекул. В это же время были обнаружены первые количественные корреляции "структура - свойство" в органической химии, которые явились предтечей аддитивных схем расчета и прогнозирования.

На современном этапе указанная проблема весьма актуальна. Число полученных веществ (их в настоящее время более 20 млн) непрерывно возрастает. Экспериментальное определение физико-химических свойств нередко сопряжено со значительными техническими трудностями. Оно требует больших затрат материальных средств, квалифицированного труда и времени, да и не всегда возможно. В результате число изученных веществ резко отстает от числа известных (особенно это касается органических соединений, число которых исчисляется миллионами).

Наличие надежных расчетных методов исследования позволяет пред-сказывать хаpaктеристики вещества (прежде, чем оно синтезировано, а свойство измерено) и тем самым выбирать из многих (еще не изученных и даже не полученных) соединений те, которые (согласно прогнозу) удовлетворяют поставленным требованиям. Это закладывает научные основы создания новых веществ и материалов с заранее заданными свойствами.

В принципе все физико-химические свойства веществ можно вывести исходя из фундаментальных положений квантовой механики и физической статистики. Однако полные неэмпирические расчеты (ab initio) весьма трудоемки и дорогостоящи, что ограничивает их пpaктические возможности. Ясно, что (наряду с квантовомеханическими) нужны феноменологические методы, которые более просты в обращении и успешно справляются с решениями задач массового расчета. Без таких методов невозможно создание информационно-поисковых систем, полноценных баз и банков данных по свойствам, целенаправленный поиск новых структур, решение задач молекулярного дизайна.

С феноменологической точки зрения молекула выступает как система взаимодействующих атомов. Принимая такую физическую модель, естественно предположить, что некоторое экстенсивное свойство вещества Р может быть представлено как сумма свойств, приходящихся на отдельные атом-атомные взаимодействия: одноцентровые (р_α ), двухцентровые парные (р_αβ ), трехцентровые тройные (р_αβγ) и т.д.

(общая математическая модель). Это уравнение распространяются на разные физические свойства: скалярные (например, энергия образования, энтропия), векторные (электрический дипольный момент) и тензорные (поляризуемость). Оно имеет квантовомеханическое и статистическое обоснование [2] и в принципе допускает прямые расчеты (которые в общем случае весьма трудоемки).

Выражение (1) выступает как основной постулат феноменологической теории связи свойств веществ со строением молекул и служит базой для построения аддитивных схем расчёта [1;2].

В докладе сформулированы основания теории, описаны схемы расчета в разных приближениях, установлены связи между ними. Определено число параметров схем, оценена предсказательная сила теории. Приведены формулы, удобные для массового расчета и прогнозирования физико-химических свойств замещенных метана (и его аналогов по подгруппе), этана, пропана, этилена, бензола и др. Проведены численные расчеты свойств. Сделаны предсказания.

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект 04-03-96703р2004Центр-а).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Папулов Ю.Г., Виноградова М.Г. Расчётные методы в атом-атомном представ-лении. Тверь: ТвГУ, 2002. 232 с.
Татевский В.М. Теория физико-химических свойств молекул и веществ. М.: МГУ, 1987. 239 с.

СОСТОЯНИЕ ПРОДОЛЬНОГО СВОДА СТОПЫ ДЕТЕЙ СТАРШЕЙ ГРУППЫ ДОШКОЛЬНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ

Статья в формате PDF 244 KB...

16 06 2026 3:54:38

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ УСИЛИЙ В ДЕТАЛЯХ ПРИВОДНОГО МЕХАНИЗМА ВИБРАЦИОННОЙ СЕПАРИРУЮЩЕЙ МАШИНЫ С ДЕЗАКСИАЛЬНЫМ КРИВОШИПНО-ШАТУННЫМ МЕХАНИЗМОМ

Статья в формате PDF 143 KB...

15 06 2026 23:16:43

ПЕРЕДАЧА ЛЕКСИЧЕСКИХ СРЕДСТВ МАНИПУЛИРОВАНИЯ ОБЩЕСТВЕННЫМ МНЕНИЕМ ПРИ ПЕРЕВОДЕ ТЕКСТОВ СМИ

Статья в формате PDF 363 KB...

14 06 2026 4:34:48

АНАЛИЗ ЗНАЧЕНИЙ КОЭФФИЦИЕНТОВ ЗАПАСА ПРОЧНОСТИ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Статья в формате PDF 266 KB...

13 06 2026 16:54:29

ВИДОВЫЕ ОСОБЕННОСТИ ФОРМЫ СЛЕПОЙ КИШКИ У МЛЕКОПИТАЮЩИХ

Статья в формате PDF 254 KB...

12 06 2026 5:30:29

Некоторые особенности жизненности ценопопуляций вязеля разноцветного

Статья в формате PDF 112 KB...

11 06 2026 9:34:38

ИЗУЧЕНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВИРУСА ИММУНОДЕФИЦИТА ЧЕЛОВЕКА С Т-КЛЕТКАМИ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ КАК ОСНОВНОГО ЗВЕНА ИММУНОПАТОГЕНЕЗА ВИЧ-ИНФЕКЦИИ

Статья в формате PDF 256 KB...

10 06 2026 4:43:37

ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ОПТИМИЗАЦИИ ГИБКИХ ХТС, СОДЕРЖАЩИХ МОДУЛИ С ВРАЩАЮЩЕЙСЯ НАСАДКОЙ

Статья в формате PDF 156 KB...

09 06 2026 10:52:20

КЛАСТЕРНЫЙ АНАЛИЗ ИННОВАЦИОННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В РЕСПУБЛИКЕ КАЗАХСТАН

Статья в формате PDF 145 KB...

08 06 2026 10:43:50

ПРИКЛАДНОЕ ЗНАЧЕНИЕ СРАВНИМОСТИ ЧИСЕЛ В КРИПТОГРАФИИ

Статья в формате PDF 851 KB...

07 06 2026 19:58:30

ВЛИЯНИЕ ФИЗИЧЕСКОЙ ТРЕНИРОВКИ И ЕЕ СОЧЕТАНИЯ С ВВЕДЕНИЕМ АЛЬФА-ТОКОФЕРОЛА НА ПОКАЗАТЕЛИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА ДЕСИМПАТИЗИРОВАННЫХ КРЫС

Статья в формате PDF 120 KB...

06 06 2026 2:47:38

НЕКОТОРЫЕ ПОДХОДЫ К ДИАГНОСТИКЕ ГАСТРОЭЗОФАГЕАЛЬНОЙ РЕФЛЮКСНОЙ БОЛЕЗНИ

Статья в формате PDF 119 KB...

05 06 2026 9:50:47

МОДЕЛИРОВАНИЕ УРОВНЯ ЕЖЕГОДНОЙ ИНФЛЯЦИИ В РОССИИ МЕТОДОМ ЗАМЕНЫ ПЕРЕМЕННЫХ

Статья в формате PDF 112 KB...

04 06 2026 11:56:14

СИНЕРГИЗМ В КАТАЛИТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ ДЕЛИГНИФИКАЦИИ ДРЕВЕСИНЫ ПЕРУКСУСНОЙ КИСЛОТОЙ

Статья в формате PDF 114 KB...

03 06 2026 15:13:45

АНАЛИЗ ПАРАМЕТРОВ НАГРУЖЕНИЯ СИСТЕМЫ «ПОДУШКА-СТАНИНА» В КЛЕТЯХ ТОНКОЛИСТОВЫХ СТАНОВ ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ

Статья в формате PDF 319 KB...

02 06 2026 20:59:22

МЕТОДЫ УСКОРЕННОГО ОСВОЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН

Статья в формате PDF 750 KB...

01 06 2026 15:15:26

КРИПТОГРАФИЯ – ОТ ИЗБРАННЫХ К ШИРОКИМ МАССАМ

Статья в формате PDF 114 KB...

31 05 2026 5:19:27

Влияние гипотиреоза на становление и функционирование репродуктивной системы самок крыс

Статья в формате PDF 103 KB...

30 05 2026 12:49:58

ЭФФЕКТИВНОСТЬ БИОПРЕПАРАТОВ В СИСТЕМЕ БИОЛОГИЧЕСКОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

Статья в формате PDF 120 KB...

29 05 2026 14:15:40

Маркетинг в деятельности многопрофильной больницы

Статья в формате PDF 117 KB...

28 05 2026 20:55:20

ОСОБЕННОСТЬ СОЗДАНИЯ МЕЖДУНАРОДНОГО ДЕТСКОГО ЦЕНТРА В РЕСПУБЛИКА БУРЯТИЯ

Статья в формате PDF 115 KB...

27 05 2026 12:56:10

ОРГАНИЗАЦИЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ В РАМКАХ КУРСА «ФИЗИОЛОГИЯ ПИТАНИЯ»

Статья в формате PDF 221 KB...

26 05 2026 12:36:32

ФОЛЬКЛОР КАК СРЕДСТВО ФОРМИРОВАНИЯ МУЗЫКАЛЬНОЙ КУЛЬТУРЫ ЧЕЛОВЕКА И ПЕДАГОГА

Статья в формате PDF 142 KB...

25 05 2026 5:25:50

КЛИНИКО-ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ДИСФУНКЦИИ ОРГАНОВ МАЛОГО ТАЗА У ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ

Статья в формате PDF 124 KB...

24 05 2026 7:39:39

СОСТОЯНИЕ ИММУННЫХ РЕАКЦИЙ В ОРГАНИЗМЕ БЕРЕМЕННЫХ ПРИ ГЕСТОЗЕ

Статья в формате PDF 111 KB...

23 05 2026 16:54:18

РЕИНЖИНИРИНГ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ СРЕДСТВАМИ UML

Статья в формате PDF 225 KB...

22 05 2026 20:56:21

ОЦЕНКА СОРБЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ИОНИТОВ ПРИ ИЗВЛЕЧЕНИИ СВИНЦА ИЗ СТОЧНЫХ ВОД

Статья в формате PDF 133 KB...

21 05 2026 18:17:16

ОСОБЕННОСТИ ИММУНОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ У БОЛЬНЫХ С ХРОНИЧЕСКИМИ ЯЗВАМИ ГАСТРОДУОДЕНАЛЬНОЙ ЗОНЫ

Статья в формате PDF 122 KB...

20 05 2026 21:34:29

ТЕХНОЛОГИИ СТРАТЕГИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЮЖНЫМ ФЕДЕРАЛЬНЫМ ОКРУГОМ (НА ПРИМЕРЕ ФЕДЕРАЛЬНОЙ ЦЕЛЕВОЙ ПРОГРАММЫ «ЮГ РОССИИ)

Статья в формате PDF 181 KB...

19 05 2026 18:22:23

АЛГОРИТМ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ ДВИЖЕНИЯ НА НЕРЕГУЛИРУЕМОМ ПЕРЕКРЕСТКЕ

Статья в формате PDF 143 KB...

18 05 2026 2:33:15

ПРИМЕНЕНИЕ ПРЕПАРАТА «НАНОФЛЮОР» ПРИ ЛЕЧЕНИИ КЛИНОВИДНОГО ДЕФЕКТА И СИМПТОМА ГИПЕРЕСТЕЗИИ ЗУБА

Статья в формате PDF 301 KB...

17 05 2026 20:43:35

ТАНЦЕВАЛЬНОДВИГАТЕЛЬНАЯ ТЕРАПИЯ

В статье Жаворонковой И.А. и Некрасова А.С. «Танцевально-двигательная терапия» танец рассматривается не только как социокультурное, но и как социально-психологическое и психофизиологическое явление, как форма невер¬бальной коммуникации и самовыражения. Это приводит к возникновению нового психиатрического направления - танцевальной психотерапии, где танец используется как способ лечения. В статье анализируются основные этапы этого направления. ...

16 05 2026 18:39:12

Формирование образовательного кластера как механизмА взаимодействия вузов с бизнес-структурами в рамках частно-государственного партнерства

Статья в формате PDF 334 KB...

15 05 2026 11:51:31

ИНТЕГРАЦИЯ. РУССКИЕ ВОПРОСЫ – ЕВРОПЕЙСКИЕ ОТВЕТЫ

Статья в формате PDF 132 KB...

14 05 2026 4:43:17

КОНСЕРВАТИВНОЕ ЛЕЧЕНИЕ ТРАВМ СЕЛЕЗЕНКИ

Представлены данные литературы, посвященные изучению консервативной тактике при травматических повреждениях селезенки. Показаны показания и противопоказания и необходимые условия для проведения консервативного лечения таких повреждений. ...