Вышедшие номера
Home » Оптика и спектроскопия » Год 2026, выпуск 1 » Статья стр. 29
<<<>>>
Моделирование спектров комбинационного рассеяния света глицина и аланина в рамках дискретно-континуальной модели воды и с учетом ангармоничности
Головин А.В.1, Крауклис И.В. 1, Назарова А.А.1, Чижов Ю.В.1, Шурухина А.В.2
1Санкт-Петербургский государственный университет, физический факультет, Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургский государственный универстет, Лаборатория "Кристаллофотоники", Санкт-Петербург, Россия
Email: i.krauklis@spbu.ru
Поступила в редакцию: 19 июля 2025 г.
В окончательной редакции: 7 октября 2025 г.
Принята к печати: 21 декабря 2025 г.
Выставление онлайн: 24 февраля 2026 г.
PDF версия
Получены спектры комбинационного рассеяния света глицина и аланина в кристаллическом виде и в буферном растворе. Для гармонического приближения показано, что учет влияния водного окружения в рамках дискретно-континуальных моделей Gly(ZW)+7H2O и Ala(ZW)+7H2O позволяет достигнуть хорошего согласия между экспериментальными и теоретическими данными. Также проведены ангармонические расчеты цвиттерионов Gly(ZW) и Ala(ZW) методом обобщенной колебательной теории возмущения второго порядка (GVPT2) на уровне B3LYP(+GD3)/def2TZVPP и MP2(FC)/def2TZVPP. Проанализированы относительные ангармонические сдвиги частот изучаемых цвиттерионов с учетом влияния резонансов Ферми и Дарлинга-Деннисона. Показано, что метод GVPТ2 дает приемлемое согласие с экспериментальными спектрами комбинационного рассеяния света глицина и аланина, если при расчете VPT2 отключить некоторые низкочастотные моды для исправления нефизических результатов. Ключевые слова: α-аминокислоты, цвиттерионное состояние, обобщенная колебательная теория возмущения второго порядка, ангармонические и гармонические частоты, резонансы Ферми и Дарлинга-Деннисона, теория функционала плотности, дискретно-континуальная модель воды, спектры комбинационного рассеяния света.
  1. A.G. Csaszar, A. Perczel. Progress in Biophysics \& Molecular Biology, 71, 243 (1999)
  2. F.R. Tortonda, J.-L. Pascual-Ahuir, E. Silla et al. J. Chem. Phys., 109 (2), 592 (1998). DOI: 10.1063/1.476596
  3. B.Z. Chowdhry, T.J. Dines, S. Jabeen, R. Withnall. J. Phys. Chem. A, 112 (41), 10333 (2008). DOI: 10.1021/jp8037945
  4. А. Barth. Progress in Biophysics \& Molecular Biology, 74, 141 (2000). DOI: 10.1016/ s0079-6107(00)00021-3
  5. Optical Spectroscopy and Computational Methods in Biology and Medicine (Ed. by M. Baranska, Springer, 2014). DOI 10.1007/978-94-007-7832-0
  6. N. Derbel, B. Hernandez, F. Pfluger et al. Phys. Chem. B, 111, 1470 (2007). DOI: 10.1021/jp0633953
  7. B. Hernandez, F. Pfluger, M. Nsangou, M. Ghomi. J. Phys. Chem. B, 113, 3169 (2009). DOI: 10.1021/jp809204d
  8. N. Vyas, A.K. Ojha, A. Maternyb. Vibrational Spectroscopy, 55, 69 (2011). DOI: 10.1016/ j.vibspec.2010.08.007
  9. I.V. Krauklis, A.V. Tulub, A.V. Golovin, V.P. Chelibanov. Opt. Spectrosc., 128 (10), 1598 (2020). DOI: 10.1134/S0030400X20100161
  10. S. Xu, J.M. Nilles, K.H. Bowen. J. Chem. Phys., 119 (20), 10696 (2003). DOI: 10.1063/ 1.1620501
  11. S.M. Bachrach. J. Phys. Chem. A, 112, 3722 (2008). DOI: 10.1021/jp711048c
  12. J.-Y. Kim, D.-S. Ahn, S.-W. Park, S. Lee. RSC Adv., 4, 16352 (2014). DOI: 10.1039/ C4RA01217H
  13. Alekseeva V.A., Krauklis I.V., Chizhov Y.V., Tulub A.V. J. Struct. Chem., 65, 2272 (2024). DOI: 10.1134/S0022476624110143
  14. Грибов Л.А. Колебания молекул (Книжный дом "ЛИБРОКОМ", М., 2009). 544 с
  15. P. Danv cv ek, J. Kapitan, V. Baumruk et al. J. Chem. Phys., 126, 224513 (2007). DOI: 10.1063/1.2738065
  16. E. Fermi. Z. Phys., 71 (3-4), 250 (1931)
  17. B.T. Darling, D.M. Dennison. Phys. Rev., 57 (2), 128 (1940)
  18. V. Barone. J. Chem. Phys., 122, 014108 (2005). DOI: 10.1063/1.1824881
  19. E.V. Boldyreva, T.N. Drebushchak, E.S. Shutova. Z. Kristallogr., 218, 366 (2003). DOI: 10.1524/zkri.218.5.366.20729
  20. C. Tsuboi, K. Aburaya, F. Kimura et al. CrystEngComm., 18, 2404 (2016). DOI: 10.1039/ C5CE02307F
  21. Ресурсный центр "Геомодель" СПбГУ: https://researchpark.spbu.ru/index.php/geomodel-rus
  22. Magicplot Systems, LLC, 2021. https://magicplot.com/
  23. M.J. Frisch, G.W. Trucks, H.B. Schlegel et. al. Gaussian 16, Revision A.03, Gaussian, Inc., Wallingford CT, 2016
  24. Вычислительный центр СПбГУ: https://researchpark.spbu.ru/index.php/cc-rus
  25. M.H. Jamroz. Vibrational Energy Distribution Analysis: VEDA 4, program, Warsaw, 2004-2010. http://www.smmg.pl

Учредители

Издатель

© 2026 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme