Анализ валентных колебаний карбонильных групп в ряде структурных фрагментов поли-3-гидроксибутирата

Abstract

Проведен анализ влияния строения и среды на спектральные характеристики валентных колебаний карбонильных групп ряда структурных фрагментов поли-3-гидроксибутирата. Поиск равновесных конфигураций и расчет ИК-спектров модельных структурных фрагментов осуществлялись с помощью пакета Gaussian в приближении B3LYP/cc-pVDZ. Показано, что с ростом числа структурных единиц наблюдается характерное изгибание цепочки поли-3-гидроксибутирата. Для объяснения различий вычисленных и экспериментальных частот валентных колебаний С = О-групп была рассчитана кривая потенциальной энергии, обусловленная варьированием длины С = О-связи, с последующим численным решением одномерного колебательного уравнения Шрёдингера. Влияние среды учитывалось в рамках модели поляризуемого континуума. Учет перечисленных выше факторов, влияющих на частоты валентных колебаний карбонильных групп, позволил существенно сблизить результаты теоретических расчетов с экспериментальными данными. = The structure and the medium effects exerted on the spectral characteristics of the carbonyl group stretching vibrations in some structural fragments of poly-3-hydroxybutyrate have been analyzed. Calculations of the equilibrium configurations and IR spectra were carried out using the Gaussian package in the approximation B3LYP/cc-pVDZ. It has been shown that typical bending of the poly-3-hydroxybutyrate chain is observed with an increase in the number of structural units. In order to explain the difference between the calculated and experimental frequencies of the C = O group stretching vibrations, the calculations of the potential energy curve associated with variations in the length of C = O bond and the subsequent numerical solution of a one-dimensional vibrational Schrödinger equation have been performed. The medium effects have been taken into account within the scope of a polarizable continuum model. Owing to the inclusion of the above-mentioned factors which affect frequencies of the carbonyl groups stretching vibrations, correlation between the theoretical and experimental results has been improved significantly.