Главная – Журналы – Поиск по журналам

In the present study, we have reported the results of a systematic investigation of cage-like water structures using the first-principles calculations. These results show that, in the case of methane hydrate, the following nucleation mechanism can be revealed. The formation of small water cavities filled with methane is the first step of formation of methane hydrate. It is not necessary to occupy all dodecahedral cages by the guest molecules. After that the small cavities started to form the H-bonding network with surrounding water molecules and the small number of water molecules is enough for formation of stable hydrogen-bonding network. The structural information contained in such nuclei is conserved in the forming crystal. Moreover, it is also important the presence of methane molecule between small cages in order to prevent the adhesion of cavities. It has been found that the ozone molecule can also stabilize the small cage since the value of the interaction energy between the ozone guest and water host framework is very close to one obtained for methane case. However, ozone affects on the structure of large cavities and hence the second guest is necessary in order to stabilize the hydrate structure.

Рассмотрены структурные, динамические и термодинамические свойства гидратов озона, кислорода и смешанного гидрата озона и кислорода. Найдены области термодинамической стабильности таких гидратов. При атмосферном давлении озон может образовывать гидраты при температурах ниже 230 K. Показана сильная зависимость давления образования двойного гидрата от концентрации озона в газовой фазе. При гидратообразовании озон концентрируется в гидратной фазе. При концентрации 5 мол.% озона в газовой фазе его содержание в гидрате достигает 40 %.

Полнопотенциальным методом FLAPW-GGA впервые изучено электронное строение нового слоистого оксиселенида HgCuSeO с тетрагональной структурой. Получена и проанализирована зонная структура, плотность электронных состояний, поверхность Ферми, эффективные атомные заряды, выполнены оценки коэффициента низкотемпературной теплоемкости и парамагнитной восприимчивости Паули. Показано, что новая слоистая фаза HgCuSeO может быть охарактеризована как немагнитный ионный металл.

Программным пакетом CRYSTAL09 гибридным функционалом плотности B3PW в локализованном базисе атомных орбиталей определена атомная и электронная структура поверхности пероксидов лития, натрия и калия. Вычислены геометрические параметры, поверхностные энергии, парциальные плотности состояний, распределения электронной плотности, заселенности перекрывания и атомные заряды. Установлено, что релаксация геометрии имеет характерную глубину до ~10 Å, а поверхностные состояния локализованы в верхних слоях на глубине до ~2,5 Å. Структурные смещения атомов не превышают ~0,2 Å, заряд верхних поверхностных слоев является положительным, а смещения энергетических состояний относительно объемных могут достигать ~1 эВ. С увеличением атомного номера катиона поверхностная энергия пероксидов уменьшается.

Показано, какой вид должно иметь уравнение Шредингера для состояний электронов при квантовом описании химических превращений на основании мигрирующего волнового пакета.

Thioimidazoline derivatives can be used to treat hyperthyroidism due to their ability to make complexes with iodine. In this research designed to find new structures with the same ability, 1-methyl-2-thioxoimidazolidin-4-one (MTIO) and the structures of MTIO tautomers (5 tautomers), their isomers (total 9 isomers) and their complexes with iodine are optimized using the B3LYP method with two different basis sets to obtain their molecular parameters, relative energies, and vibrational frequencies. The relative energies show that in all tautomers and complexes, ketone and thione forms are more stable than enol and thienol forms, and also Z isomers are more stable than E isomers. Moreover, the NBO calculation is carried out for tautomers and complexes to obtain atomic charges and acceptor-donor interactions. These results confirm the ability of MTIO tautomers to form complexes and show that the planar complexes have more effective interaction than the perpendicular complexes. The essence and important complexation properties are also calculated and confirmed using the AIM analysis.

First-principle calculations are performed on the dimers of 2,6-diamino-3,5-dinitropyridine (ANPy) and its N-oxide (2,6-diamino-3,5-dinitropyridine-1-oxide, ANPyO). The dimers as well as the monomers are fully optimized by the DFT-B3LYP and HF methods in conjunction with 6-311G**, 6-311++G**, and cc-pVDZ basis sets. The N-O bond length of the pyridine N-oxide moiety decreases in the ANPyO dimer in the dimerization process, which results in a larger deformation energy of the ANPyO submolecule. This deformation prevents the submolecules from further close contact and the formation of strong H-bonds between the nitro and amino groups. The optimized intermolecular distances of the ANPyO dimer are in good agreement with the corresponding experimental values. There is a weak C-H⋯O hydrogen bond in the ANPyO dimer; the B3LYP method underestimates its binding energy. On the contrary, for the ANPy dimer, the binding energy obtained at the B3LYP level is larger than that obtained at the HF level. The individual O⋯H strength is stronger in the ANPy dimer than that in ANPyO, which is consistent with the O⋯H distance. The O⋯H-C type of the H-bond is stronger in the ANPyO dimer than the ordinary O⋯H-C bond due to the N-oxide oxygen atom bearing larger negative charges. The corrected binding energy for each hydrogen bond between nitro oxygen and amino hydrogen is about -5 kJ/mol in the ANPy dimer, which is stronger than that in the ANPyO dimer.

Проведено рентгеноструктурное исследование монокристалла состава NiTiF₆(Ur)₂·7H₂O, где Ur = C₆H₁₂N₄ - молекула уротропина (гексаметилентетрамин). Соединение кристалллизуется в пространственной группе P-1 триклинной сингонии: а = 8,7220(5), b = 9,1004(5), с = 17,533(1) Å, α = 75,074(1), β = 88,530(1), γ = 62,558(1)°, Z = 2, d_выч = 1,756 г/см³, μ = 1,228 мм^-1, R = 0,0351. Кристаллическое соединение относится к ионным. В структурную единицу входят ионы [Ni(OH₂)₆]²⁺ и [TiF₆]^2-, молекулы Ur и H₂O. Структурная формула соединения [Ni(OH₂)₆][TiF₆](Ur)₂·H₂O. Изучены и проанализованы существующие в соединении водородные связи.

Методом РСА определены особенности молекулярной и кристаллической структур
4-бром-2,2-диметил-5-окси-6,6,7,7,8,8,9,9,9-нонафторнонан-3-она.

Молекулярная структура 1-фенил-2-нитрогуанидина не планарна, но содержит два практически плоских фрагмента - нитрогуанильную и фенильную группы. В отличие от ранее изученных нитрогуанидинов, в 1-фенил-2-нитрогуанидине нитрогруппа развернута в сторону вторичной аминогруппы. Несмотря на это структурные параметры нитрогуанильной группы мало отличаются от таковых для нитрогуанидина и его алкилпроизводных. В бензольном цикле не наблюдается симметрии в геометрических параметрах, что объясняется межмолекулярным взаимодействием с соседней молекулой.