Вышедшие номера
Home » Оптика и спектроскопия » Год 2025, выпуск 5 » Статья стр. 425
<<<>>>
Анализ структуры полиэтиленгликолей методом спектроскопии комбинационного рассеяния света: экспериментальное исследование и квантово-химическое моделирование
Козлова Л.Ю.1, Любимовский С.О.1, Устынюк Л.Ю.2, Кузьмин В.В.1, Ивченко П.В.2, Московский М.Н.3, Николаева Г.Ю.1, Новиков В.С.1,3
1Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, Москва, Россия
2Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
3Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ, Москва, Россия
Email: lus.kozlowa2011@kapella.gpi.ru
Поступила в редакцию: 26 декабря 2024 г.
В окончательной редакции: 21 января 2025 г.
Принята к печати: 7 апреля 2025 г.
Выставление онлайн: 1 июля 2025 г.
PDF версия
Экспериментально исследованы спектры комбинационного рассеяния олигомеров этиленгликоля, а также метилированных олигомеров этиленгликоля с молекулярными массами до 750 Dа. Наиболее сильные изменения с увеличением числа мономерных звеньев наблюдаются для частот линий около 321, 832 и 1125 cm-1, а также интенсивностей линий около 885, 1043 и 1125 cm-1. Обнаружено, что в спектрах метилированных олигомеров этиленгликоля присутствует полоса около 2830 cm-1, которая относится к колебаниям группы O-CH3. В теоретической части работы проанализированы 16 приближений с использованием теории функционала плотности для расчета структуры и спектров комбинационного рассеяния молекул полиэтиленгликолей в конформации спирали 72 на примере нонамера этиленгликоля. При сопоставлении с экспериментальными данными спектроскопии комбинационного рассеяния света и рентгеновской дифракции показано, что сочетание обобщенного градиентного функционала OLYP и базисного набора функций гауссова типа 4z является наиболее подходящим для расчета структуры и спектров комбинационного рассеяния света молекул полиэтиленгликолей. Ключевые слова: спектроскопия комбинационного рассеяния света, теория функционала плотности, молекулярная масса, полиэтиленгликоль, метилированный полиэтиленгликоль.
  1. A.A. D'souza, R. Shegokar. Expert Opin. Drug Deliv., 13, 1257-1275 (2016). DOI: 10.1080/17425247.2016.1182485
  2. D. Hutanu. Mod. Chem. Appl., 02, (2014). DOI: 10.4172/2329-6798.1000132
  3. C. Bento, M. Katz, M.M.M. Santos, C.A.M. Afonso. Org. Process Res. Dev., 28, 860-890 (2024). DOI: 10.1021/acs.oprd.3c00428
  4. K.R. Santhanakrishnan, J. Koilpillai, D. Narayanasamy. Cureus, 16, (2024). DOI: 10.7759/cureus.66669
  5. A. Servesh, S. Lokesh Kumar, S. Govindaraju, S. Tabassum, J. Raj Prasad, N. Kumar, S.G. Ramaraj. Polym. Adv. Technol., 35, 1-13 (2024). DOI: 10.1002/pat.6433
  6. R.T. Rooney, K.G. Schmitt, H.F. von Horsten, R. Schmidt, A.A. Gewirth. J. Electrochem. Soc., 165, D687-D695 (2018). DOI: 10.1149/2.0581814jes
  7. X. Xu, Y. Sun, W. Wang, L. Ju, R. Shu, H. Gu. J. Energy Storage, 104, 114581 (2024). DOI: 10.1016/j.est.2024.114581
  8. M.N. Mortensen, H. Egsgaard, S. Hvilsted, Y. Shashoua, J. Glastrup. J. Archaeol. Sci., 34, 1211-1218 (2007). DOI: 10.1016/j.jas.2006.10.012
  9. Y. Puchkova, N. Sedush, E. Kuznetsova, A. Nazarov, S. Chvalun. Rev. Adv. Chem., 13, 152-159 (2023). DOI: 10.1134/s2634827623600056
  10. E.V. Kuznetsova, N.G. Sedush, Y.A. Puchkova, S.V. Aleshin, E.V. Yastremsky, A.A. Nazarov, S.N. Chvalun. Polymers (Basel), 15, 2296 (2023). DOI: 10.3390/polym15102296
  11. Y.A. Puchkova, N.G. Sedush, A.D. Ivanenko, V.G. Shuvatova, G.A. Posypanova, S.N. Chvalun. Mendeleev Commun., 33, 404-407 (2023). DOI: 10.1016/j.mencom.2023.04.033
  12. Y.A. Kadina, E. V. Razuvaeva, D.R. Streltsov, N.G. Sedush, E.V. Shtykova, A.I. Kulebyakina, A.A. Puchkov, D.S. Volkov, A.A. Nazarov, S.N. Chvalun. Molecules, 26, 1-15 (2021). DOI: 10.3390/molecules26030602
  13. J. Hu, S. Liu. Curr. Opin. Biomed. Eng., 24, 100419 (2022). DOI: 10.1016/j.cobme.2022.100419
  14. Y. Takahashi, H. Tadokoro. Macromolecules, 6, 672-675 (1973). DOI: 10.1021/ma60035a005
  15. Y. Takahashi, I. Sumita, H. Tadokoro. J. Polym. Sci. Part A-2, 11, 2113-2122 (1973). DOI: 10.1002/pol.1973.180111103
  16. M. Kozielski, M. Muhle, Z. B aszczak, M. Szybowicz. Cryst. Res. Technol., 40, 466-470 (2005). DOI: 10.1002/crat.200410368
  17. M. Kozielski. J. Mol. Liq., 128, 105-107 (2006). DOI: 10.1016/j.molliq.2005.12.012
  18. H. Matsuura, K. Fukuhara. J. Mol. Struct., 126, 251-260 (1985). DOI: 10.1016/0022-2860(85)80118-6
  19. H. Matsuura, K. Fukuhara. J. Polym. Sci. Part B, 24, 1383-1400 (1986). DOI: 10.1002/polb.1986.090240702
  20. S. Di Fonzo, B. Bellich, A. Gamini, N. Quadri, A. Cesaro. Polymer (Guildf), 175, 57-64 (2019). DOI: 10.1016/j.polymer.2019.05.004
  21. E. Talebian, M. Talebian. Optik (Stuttg)., 125, 228-231 (2014). DOI: 10.1016/j.ijleo.2013.06.095
  22. L. Malysheva, Y. Klymenko, A. Onipko, R. Valiokas, B. Liedberg. Chem. Phys. Lett., 370, 451-459 (2003). DOI: 10.1016/S0009-2614(03)00116-7
  23. L. Koenig, A.C. Angood. J. Polym. Sci. Part A-2, 8, 1787-1796 (1970)
  24. R. Majumdar, K.S. Alexander, A.T. Riga. Pharmazie, 65, 342-346 (2010). DOI: 10.1691/ph.2010.9280
  25. X. Yang, Z. Su, D. Wu, S.L. Hsu, H.D. Stidham. Macromolecules, 30, 3796-3802 (1997). DOI: 10.1021/ma961804v
  26. V.V. Kuzmin, V.S. Novikov, L.Y. Ustynyuk, K.A. Prokhorov, E.A. Sagitova, G.Y. Nikolaeva. J. Mol. Struct., 1217, 128331 (2020). DOI: 10.1016/j.molstruc.2020.128331
  27. M. Kobayashi, H. Sato. Polym. J., 40, 343-349 (2008). DOI: 10.1295/polymj.PJ2007140
  28. M. Kozlowska, J. Goclon, P. Rodziewicz. ChemPhysChem, 17, 1143-1153 (2016). DOI: 10.1002/cphc.201501182
  29. M. Naganathappa, A. Chaudhari. Vib. Spectrosc., 95, 7-15 (2018). DOI: 10.1016/j.vibspec.2017.12.006
  30. A.Z. Samuel, S. Umapathy. Polym. J., 46, 330-336 (2014). DOI: 10.1038/pj.2014.10
  31. S.M. Kuznetsov, V.S. Novikov, E.A. Sagitova, L.Y. Ustynyuk, A.A. Glikin, K.A. Prokhorov, G.Y. Nikolaeva, P.P. Pashinin. Laser Phys., 29, 085701 (2019). DOI: 10.1088/1555-6611/ab2908
  32. S.O. Liubimovskii, L.Y. Ustynyuk, V.S. Novikov, K.T. Kalinin, N.G. Sedush, S.N. Chvalun, S.V. Gudkov, M.N. Moskovskiy, G.Y. Nikolaeva. Phys. Wave Phenom., 32, 423-430 (2024). DOI: 10.3103/S1541308X24700420
  33. J. Baker, P. Pulay. J. Chem. Phys., 117, 1441-1449 (2002). DOI: 10.1063/1.1485723
  34. J.P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof. Phys. Rev. Lett., 77, 3865-3868 (1996). DOI: 10.1103/PhysRevLett.77.3865
  35. R.H. Hertwig, W. Koch. Chem. Phys. Lett., 268, 345-351 (1997). DOI: 10.1016/S0009-2614(97)00207-8
  36. C. Adamo, V. Barone. J. Chem. Phys., 110, 6158-6170 (1999). DOI: 10.1063/1.478522
  37. Д.Н. Лайков. Развитие экономного подхода к расчету молекул методом функционала плотности и его применение к решению сложных химических задач. Автореф. канд. дис. (МГУ им. М.В. Ломоносова, М., 2000)
  38. T.H. Dunning. J. Chem. Phys., 90, 1007-1023 (1989). DOI: 10.1063/1.456153
  39. V.S. Novikov, V.V. Kuzmin, S.M. Kuznetsov, M.E. Darvin, J. Lademann, E.A. Sagitova, L.Y. Ustynyuk, K.A. Prokhorov, G.Y. Nikolaeva. Spectrochim. Acta Part A, 255, 119668 (2021). DOI: 10.1016/j.saa.2021.119668
  40. V.V. Kuzmin, V.S. Novikov, E.A. Sagitova, L.Y. Ustynyuk, K.A. Prokhorov, P.V. Ivchenko, G.Y. Nikolaeva. J. Mol. Struct., 1243, 130847 (2021). DOI: 10.1016/j.molstruc.2021.130847
  41. S.M. Kuznetsov, V.S. Novikov, G.Y. Nikolaeva, M.N. Moskovskiy, P.K. Laptinskaya, E.A. Sagitova. Doklady Physics, 520 (1), 32-40 (2025). DOI: 10.31857/S26867400250105e3
  42. S.M. Kuznetsov, M.S. Iablochnikova, E.A. Sagitova, K.A. Prokhorov, G.Y. Nikolaeva, L.Y. Ustynyuk, P.V. Ivchenko, A.A. Vinogradov, A.A. Vinogradov, I.E. Nifant'ev. Polymers (Basel), 12, 2153 (2020). DOI: 10.3390/polym12092153
  43. S.M. Kuznetsov, E.A. Sagitova, K.A. Prokhorov, D.I. Mendeleev, G.Y. Nikolaeva, L.Y. Ustynyuk, A. Materny, P. Donfack. Spectrochim. Acta Part A, 282, 121653 (2022). DOI: 10.1016/j.saa.2022.121653
  44. D.D. Vasimov, A.A. Ashikhmin, M.A. Bolshakov, M.N. Moskovskiy, S.V. Gudkov, D.V. Yanykin, V.S. Novikov. Докл. РАН. Физика, Технические науки, 513, 10-17 (2023). DOI: 10.31857/S2686740023060147
  45. V.V. Kuzmin, S.M. Kuznetsov, V.S. Novikov, L.Yu. Ustynyuk, P.V. Ivchenko, G.Yu. Nikolaeva, E.A. Sagitova. Results Chem., 7, 101293 (2024). DOI: 10.1016/j.rechem.2023.101293
  46. S.O. Liubimovskii, L.Y. Ustynyuk, A.N. Tikhonov. J. Mol. Liq., 333, 115810 (2021). DOI: 10.1016/j.molliq.2021.115810
  47. D.N. Laikov. Chem. Phys. Lett., 281, 151-156 (1997). DOI: 10.1016/S0009-2614(97)01206-2
  48. D.N. Laikov, Y.A. Ustynyuk. Russ. Chem. Bull., 54, 820-826 (2005). DOI: 10.1007/s11172-005-0329-x
  49. V.S. Novikov, V.V. Kuzmin, M.E. Darvin, J. Lademann, E.A. Sagitova, K.A. Prokhorov, L.Y. Ustynyuk, G.Y. Nikolaeva. Spectrochim. Acta Part A, 270, 120755 (2022). DOI: 10.1016/j.saa.2021.120755
  50. S. Krimm, K. Song. Macromolecules, 23, 1946-1957 (1990)
  51. I. Kim, S. Krimm, P. Jacobsson, L. Borjesson, L.M. Torell, M. Science, Q. Zhang, X. Yang, Z. Su, D. Wu, S.L. Hsu, H.D. Stidham, I. Kim, S. Krimm, A. Arbor. Macromolecules, 35, 1-35 (1997). DOI: 10.1016/0022-3093(91)90283-C
  52. F. Migliardo, S. Magazu, M.T. Caccamo. J. Mol. Struct., 1048, 261-266 (2013). DOI: 10.1016/j.molstruc.2013.05.060
  53. E.A. Sagitova, K.A. Prokhorov, G.Y. Nikolaeva, A.V. Baimova, P.P. Pashinin, A.Y. Yarysheva, D.I. Mendeleev. J. Phys. Conf. Ser., 999, 012002 (2018). DOI: 10.1088/1742-6596/999/1/012002
  54. A. Espina, S. Sanchez-Cortes, Z. Jurav sekova. Molecules, 27, 1-17 (2022). DOI: 10.3390/molecules27010279

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2025 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme