Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2026, выпуск 5 » Статья стр. 1010
<<<>>>
Теоретическое исследование ИК-полос валентных колебаний молекул воды и их дейтериевых аналогов в комплексах с триацетином методами теории функционала плотности
Российский научный фонд, 24-44-00082
Березин К.В. 1, Степанович Е.Ю. 2, Дворецкий К.Н. 3, Антонова Е.М. 4, Лихтер А.М.2, Янина И.Ю. 1
1Институт физики, Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратов, Россия
2Астраханский государственный университет им. В.Н. Татищева, Астрахань, Россия
3Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского Министерства здравоохранения Российской Федерации, Саратов, Россия
4Астраханский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации, Астрахань, Россия
Email: dcn@yandex.ru
Поступила в редакцию: 30 ноября 2025 г.
В окончательной редакции: 30 ноября 2025 г.
Принята к печати: 30 ноября 2025 г.
Выставление онлайн: 2 апреля 2026 г.
PDF версия
Проведено теоретическое исследование ИК-полос валентных колебаний молекул воды и их дейтерированных аналогов в комплексах с триацетином методами теории функционала плотности. Построены молекулярные модели димера триацетина с различными типами водородных связей: одинарной и двойной, а также водных кластеров. Рассчитаны термодинамические параметры ассоциации комплексов, включая энтальпию и константы равновесия, с учетом суперпозиционной ошибки. Модельные ИК-полосы поглощения построены с использованием гауссовских контуров, учитывающих резонанс Ферми, и показали хорошее соответствие экспериментальным данным. Установлено, что комплекс с одинарной водородной связью энергетически более стабилен, чем с двойной, а присутствие водного мостика влияет на параметры ассоциации второй молекулы воды. Результаты подтверждают экспериментальные наблюдения структуры и динамики водородных связей в системах триглицерид-вода, внося вклад в понимание гидратации жиров. Ключевые слова: триглицериды, водородные связи, теория функционала плотности, гидратация жиров, термодинамика ассоциации, ИК-спектроскопия.
  1. D.J. McClements. Food Emulsions: Principles, Practices, and Techniques, 3rd ed. (CRC Press, Boca Raton, 2015), p. 714. DOI: 10.1201/b18868
  2. R. Ravotti, J. Worlitschek, C.R. Pulham, A. Stamatiou. Molecules, 25 (23), 5572 (2020). DOI: 10.3390/molecules25235572
  3. A.S. Tascini, M.G. Noro, R. Chen, J.M. Seddon, F. Bresme. Phys. Chem. Chem. Phys., 20 (3), 1848 (2018). DOI: 10.1039/C7CP06889A
  4. L.D.A. Chumpitaz, L.F. Coutinho, A.J.A. Meirelles. J. Am. Oil Chem. Soc., 76 (3), 379 (1999). DOI: 10.1007/s11746-999-0245-6
  5. A. Javadi, S. Dowlati, S. Shourni, S. Rusli, K. Eckert, R. Miller, M. Kraume. Langmuir, 37 (44), 12919 (2021). DOI: 10.1021/acs.langmuir.1c01963
  6. B. Caruso, N. Wilke, M.A. Perillo. Langmuir, 37 (37), 10958 (2021). DOI: 10.1021/acs.langmuir.1c01359
  7. T.C. Kinard, S.P. Wrenn. Langmuir, 40 (5), 2500 (2024). DOI: 10.1021/acs.langmuir.3c02473
  8. Y. Cao, M. Marra, B.D. Anderson. J. Pharm. Sci., 93 (11), 2768 (2004). DOI: 10.1002/jps.20126
  9. T.B. Koch, H. Briesen. Eur. J. Lipid Sci. Technol., 126 (12), 2300248 (2024). DOI: 10.1002/ejlt.202300248
  10. C.C.M. Groot, K.P. Velikov, H.J. Bakker. Phys. Chem. Chem. Phys., 18 (42), 29361 (2016). DOI: 10.1039/C6CP05883C
  11. T. Limpanuparb, K. Punyain, Y. Tantirungrotechai. J. Mol. Struct.: Theochem., 955 (1-3), 23 (2010). DOI: 10.1016/j.theochem.2010.05.022
  12. A.R. Gabitova, A.I. Kurdyukov, F.M. Gumerov, E.N. Ofitserov. J. Eng. Appl. Sci., 15 (2), 460 (2020). DOI: 10.36478/jeasci.2020.460.467
  13. Y. Ikemoto, Y. Harada, M. Tanaka, S.-N. Nishimura, D. Murakami, N. Kurahashi, T. Moriwaki, K. Yamazoe, H. Washizu, Y. Ishii, H. Torii. J. Phys. Chem. B, 126 (22), 4143 (2022). DOI: 10.1021/acs.jpcb.2c01702
  14. M.J. Frisch, G.W. Trucks, H.B. Schlegel, G.E. Scuseria, M.A. Robb, J.R. Cheeseman, G. Scalmani, V. Barone, B. Mennucci, G.A. Petersson et al. Gaussian 09, Revision A.02 (Gaussian, Inc., Pittsburgh, PA, 2009)
  15. A.D. Becke. J. Chem. Phys., 98 (7), 5648 (1993). DOI: 10.1063/1.464913
  16. C. Lee, W. Yang, R.G. Parr. Phys. Rev. B, 37 (2), 785 (1988). DOI: 10.1103/PhysRevB.37.785
  17. M.M. Francl, W.J. Pietro, W.J. Hehre, J.S. Binkley, M.S. Gordon, D.J. DeFrees, J.A. Pople. J. Chem. Phys., 77 (7), 3654 (1982). DOI: 10.1063/1.444267
  18. T. Clark, J. Chandrasekhar, G.W. Spitznagel, P.V.R. Schleyer. J. Comput. Chem., 4 (3), 294 (1983). DOI: 10.1002/jcc.540040303
  19. M.J. Frisch, J.A. Pople, J.S. Binkley. J. Chem. Phys., 80 (7), 3265 (1984). DOI: 10.1063/1.447079
  20. H. Yoshida, A. Ehara, H. Matsuura. Chem. Phys. Lett., 325 (4), 477 (2000). DOI: 10.1016/S0009-2614(00)00680-1
  21. К.В. Березин, В.В. Нечаев. Журнал прикладной спектроскопии, 71 (2), 152 (2004). [K.V. Berezin, V.V. Nechaev. J. Appl. Spectros., 71 (2), 164 (2004). DOI: 10.1023/B:JAPS.0000032870.02752.5e]
  22. К.В. Березин, В.В. Нечаев, Т.В. Кривохижина. Опт. и спектр., 94 (3), 398 (2003). [K.V. Berezin, V.V. Nechaev, T.V. Krivokhizhina. Opt. Spectr., 94 (3), 357 (2003). DOI: 10.1134/1.1563679]
  23. J.-D. Chai, M. Head-Gordon. J. Chem. Phys., 128 (8), 084106 (2008). DOI: 10.1063/1.2834918
  24. S. Simon, M. Duran, J.J. Dannenberg. J. Chem. Phys., 105 (24), 11024 (1996). DOI: 10.1063/1.472902
  25. А.Б. Файфель, К.В. Березин. Проблемы оптической физики: Материалы 7-й Междунар. молодеж. науч. школы по оптике, лазерной физике и биофизике, кн. 2 (Изд-во ГосУНЦ "Колледж", Саратов, 2004), p. 180
  26. D.G. Papageorgiou, I.N. Demetropoulos, I.E. Lagaris, P.T. Papadimitriou. Tetrahedron, 52 (2), 677 (1996). DOI: 10.1016/0040-4020(95)00918-3
  27. К.В. Березин, К.Н. Дворецкий, М.Л. Чернавина, А.В. Новоселова, В.В. Нечаев, Е.М. Антонова, И.Т. Шагаутдинова, А.М. Лихтер, О.Н. Гречухина. Опт. и спектр., 127 (12), 883 (2019). DOI: 10.21883/OS.2019.12.48680.127-19 [K.V. Berezin, K.N. Dvoretskii, M.L. Chernavina, A.V. Novoselova, V.V. Nechaev, E.M. Antonova, I.T. Shagautdinova, A.M. Likhter, O.N. Grechukhina. Opt. Spectr., 127 (6), 955 (2019). DOI: 10.1134/S0030400X1912004X]
  28. К.В. Березин, К.Н. Дворецкий, М.Л. Чернавина, А.В. Новоселова, В.В. Нечаев, Е.М. Антонова, И.Т. Шагаутдинова, А.М. Лихтер. Опт. и спектр., 125 (3), 297 (2018). DOI: 10.21883/OS.2018.09.46541.102-18 [K.V. Berezin, K.N. Dvoretskii, M.L. Chernavina, A.V. Novoselova, V.V. Nechaev, E.M. Antonova, I.T. Shagautdinova, A.M. Likhter. Opt. Spectr., 125 (3), 311 (2018). DOI: 10.1134/S0030400X18090059]
  29. K.V. Berezin, E.M. Antonova, I.T. Shagautdinova, M.L. Chernavina, K.N. Dvoretskiy, O.N. Grechukhina, L.M. Vasilyeva, A.V. Rybakov, A.M. Likhter. Proc. SPIE, 10716, 1071625 (2018). DOI: 10.1117/12.2316488
  30. N.O.B. Luttschwager. Phys. Chem. Chem. Phys., 26 (14), 10120 (2024). DOI: 10.1039/d3cp06255d
  31. B. Ruscic. J. Phys. Chem. A, 117 (46), 11940 (2013). DOI: 10.1021/jp403197t

Учредители

Издатель

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