Гришаева Т.Н., Маслий А.Н., Кузнецов А.М. Квантовая химия супрамолекулярных систем на основе кукурбит[n]урилов

2018. 208 с.

Белая офсетная бумага

Твердый переплет

Аннотация

В монографии впервые проанализированы и обобщены данные по решению актуальных задач химии семейства кукурбит[n]урилов с помощью современных методов квантовой химии, основанные как на результатах известных мировых исследований, так и собственных результатах авторов. Затрагивается проблема поиска факторов, обуславливающих преимущественное образование кукурбит[6]урила при синтезе гомологов кукурбит[n]урилов, а также обоснован наиболее вероятный... (Подробнее)

Оглавление

ПРЕДИСЛОВИЕ			7
ВВЕДЕНИЕ			9
Глава 1. ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ, СИНТЕЗ, СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ КУКУРБИТ[n]УРИЛОВ			13
	1.1 История открытия и синтез кукурбит[6]урила		15
	1.2 Гомологи, производные и разновидности семейства кукурбит[n]урилов		17
	1.3 Основные свойства кукурбит[n]урилов		31
	1.4 Химия "гость-хозяин" семейства кукурбит[n]урилов		33
		1.4.1 Супрамолекулярные соединения кукурбит[n]урилов с комплексами металлов	37
	1.5 Применение кукурбит[n]урилов и их производных		40
	1.6 Использование методов квантовой химии для изучения кукурбит[n]урилов		43
		1.6.1 Использование методов квантовой химии для выяснения механизма преимущественного образования СВ[6]	45
		1.6.2 Методы квантовой химии в исследованиях СВ[n] и их соединений	47
		1.6.3 Использование методов квантовой химии для прогнозирования развития химии СВ[n]	57
	1.7 Литература к Главе 1		59
Глава 2. КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ			76
	2.1 Теория молекулярных орбиталей (МО ЛКАО)		76
	2.2 Методы учета электронной корреляции: теория возмущений Мёллера-Плессе и теория функционала плотности		86
	2.3 Учет влияния растворителя в квантово-химических расчетах		97
	2.4 Основные программные пакеты для квантово-химических расчетов		99
	2.5 Литература к Главе 2		105
Глава 3 КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИЧИН ПРЕИМУЩЕСТВЕННОГО ОБРАЗОВАНИЯ КУКУРБИТ[6]УРИЛА ПРИ СИНТЕЗЕ КУКУРБИТ[n]УРИЛОВ			111
	3.1 Изучение причин преимущественного образования СВ[6] на основе структурных и термодинамических особенностей его формирования		114
	3.2 Изучение причин преимущественного образования СВ[6] с учетом механизма его образования		120
	3.3 Литература к Главе 3		132
Глава 4 КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРИРОВАНИЯ МОЛЕКУЛ ВОДЫ В ПОЛОСТЯХ КУКУРБИТ[n]УРИЛОВ (n=5-8)			134
	4.1 Моделирование структурирования воды в СВ[5] и СВ[6]		135
		4.1.1 Последовательное включение молекул воды в CB[5] и CB[6]	136
		4.1.2 Включение кластеров воды в CB[5] и CB[6]	142
		4.1.3 Оценка термодинамических параметров процессов структурирования водных кластеров в полостях СВ[5] и СВ[6]	144
	4.2 Структурирование воды в CB[7]		148
	4.3 Структурирование воды в CB[8]		151
	4.4 Сопоставление расчетных и экспериментальных ИК-спектров		154
	4.5 Обсуждение результатов		157
	4.6 Литература к Главе 4		159
Глава 5 КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СОЕДИНЕНИЙ ВКЛЮЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ КУКУРБИТ[n]УРИЛОВ И КОМПЛЕКСОВ МЕДИ(II)			161
	5.1 Исследование соединений включения комплексов меди(II) с монодентантными лигандами на примере аква- и аммино-комплексов меди(II)		161
		5.1.1 Гидратация иона меди(II) в полости CB[6]	164
		5.1.2 Гидратация иона меди(II) в полости CB[8]	167
		5.1.3 Соединение включения на основе [Cu(NH₃)₄]²⁺ и кавитанда CB[6]	170
		5.1.4 Соединение включения на основе [Cu(NH₃)₄]²⁺ и кавитанда CB[8]	174
	5.2 Исследование соединений включения комплексов меди(II) с бидентатными лигандами на примере ацетилацетонат-иона и этилендиамина		179
		5.2.1 Соединения включения на основе [Cu(acac)2] и кукурбит[8]урила	180
		5.2.2 Исследование структуры соединения включения комплекса [Cu(en)₂(H₂O)₂]²⁺ в полость СВ[8]	184
		5.2.3 Расчет термодинамических параметров включения комплекса [Cu(en)₂(H₂O)₂]²⁺ в полость СВ[8]	190
	5.3 Исследование соединений включения комплексов меди(II) с тетрадентантными лигандами (циклам и циклен)		192
		5.3.1 Анализ геометрических структур макромолекул: {[Cu(cyclen)(H₂O)]@CB[8]}²⁺ и {[Cu(cyclam)]@CB[8]}²⁺	193
		5.3.2 Анализ термодинамических характеристик процесса включения комплексов меди(II) c цикленом и цикламом в CB[8]	198
	5.4 Литература к Главе 5		201
ЗАКЛЮЧЕНИЕ			204

Об авторах

Гришаева Татьяна Николаевна

Кандидат химических наук, доцент кафедры неорганической химии Казанского национального исследовательского технологического университета. Область научных интересов: теоретическая химия, квантовая химия, химия координационных соединений, супрамолекулярная химия. Автор 60 научных публикаций.

Маслий Алексей Николаевич

Кандидат химических наук, доцент кафедры неорганической химии Казанского национального исследовательского технологического университета. Область научных интересов: квантовая химия, супрамолекулярная химия, теоретическая химия и электрохимия металлокомплексов, строение молекул и реакционная способность. Автор более 90 публикаций в отечественных и зарубежных научных изданиях.

Кузнецов Андрей Михайлович

Доктор химических наук, профессор, заведующий кафедрой неорганической химии Казанского национального исследовательского технологического университета. Заслуженный деятель науки Республики Татарстан, заслуженный работник высшей школы Российской Федерации. Область научных интересов: теоретическая химия и электрохимия, строение и реакционная способность молекул и комплексов, квантовая химия, квантовая теория адсорбции, моделирование супрамолекулярных систем. Автор более 350 публикаций в отечественных и зарубежных изданиях, в том числе соавтор 4 монографий.