Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ И ХИМИИ 2499-9962 54638 Моделирование в биофизике Modelling in biophycis Моделирование в биофизике Structuraldynamic angarmonic model and IR spectrum of 2-benzylphenol Структурно-динамическая ангармоническая модель и ИК спектр 2-Бензилфенола Бабков Л М Babkov L M lmbabkov@gmail.com Москвитин М Д Moskvitin M D Давыдова Н А Davydova N A Баран Я Baran J Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского ru Saratov National Research State University named after N.G. Chernyshevsky ru Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского ru Saratov National Research State University named after N.G. Chernyshevsky ru Институт физики НАН Украины ru Institute of Physics NAS of Ukraine ru Институт исследования низких температур и структуры ПАН ru Institute for Low Temperature and Structure Research PAS ru 25 06 2021 25 06 2021 6 2 275 279 20 06 2021 20 06 2021 https://rusjbpc.ru/en/nauka/article/54638/view

В статье представлены результаты комплексных исследований структуры и колебательного ИК спектра 2-бензилфенола. В области 400-4000 см-1 в интервале температур 11-335 К измерены ИК спектры 2-бензилфенола в стабильной, метастабильной и жидкой фазах на Фурье-спектрометре модели IFS-88 фирмы Bruker. С помощью метода теории функционала плотности, реализованного в программных комплексах GAUSSIAN, с использованием функционала В3LYP и базиса 6-31g(d) построены структурно-динамические модели одного из конформеров молекулы 2-бензилфенола в гармоническом и ангармоническом приближениях. Рассчитаны параметры адиабатических потенциалов конформера молекулы 2-бензилфенола: минимальная энергия, оптимальная геометрия, механические параметры (силовые постоянные), электрооптические параметры (компоненты дипольного момента и сам дипольный момент). Рассчитанные геометрические параметры конформера молекулы 2-бензилфенола соответствуют принятым в структурной химии и согласуются с аналогичными параметрами, вычисленными другими авторами. Рассчитаны частоты и формы нормальных колебаний конформера молекулы 2-бензилфенола и их интенсивности в ИК спектре. Установлено, что ИК спектр, рассчитанный в ангармоническом приближении, в большей степени согласуется с измеренным, по сравнению со спектром, рассчитанным в рамках гармонической модели. На основе сравнения и анализа рассчитанных и измеренных ИК спектров 2-бензилфенола дана их интерпретация.

He article presents the results of comprehensive studies of structure and vibrational IR spectrum of 2-benzylphenol. The IR spectra of 2-benzylphenol were measured on a Bruker IFS-88 Fourier spectrometer in the region of 400 - 4000 cm-1 in the temperature range of 11 - 335 K in stable, metastable, and liquid phases. Structural-dynamic models of one of the conformers of the 2-benzylphenol molecule were constructed in harmonic and anharmonic approximations using the density functional theory method implemented in the GAUSSIAN software packages, using the B3LYP funtional and the 6-31g (d) basis. The parameters of the adiabatic potentials of the conformer of the 2-benzylphenol molecule were calculated: minimum energy, optimal geometry, mechanical parameters (force constants), electro-optical parameters (components of the dipole moment and the dipole moment itself). The calculated geometrical parameters of the conformer of the 2-benzylphenol molecule correspond to those accepted in structural chemistry and agree with similar parameters calculated by other authors. The frequencies and forms of normal vibrations of the conformer of the 2-benzylphenol molecule and their intensities in the IR spectrum were calculated. It was found that the IR spectrum calculated in the anharmonic approximation is in greater agreement with the measured one, in comparison with the spectrum calculated within the harmonic model. Based on the comparison and analysis of the calculated and measured IR spectra of 2-benzylphenol, their interpretation is given.

 2-бензилфенол ИК спектр молекула структура молекулярное моделирование ангармоническое приближение нормальное колебание частота форма интенсивность водородная связь 2-benzylphenol IR spectrum molecule structure molecular modeling anharmonic approximation normal vibration frequency shape intensity hydrogen bond

Bryan J.C., Delmau L.H., Hay B.P., Nicholas J.B., Rogers L.M., Rogers R.D., Moyer B.A. Cesium Recognition by Supramolecular Assemblies of 2-Benzylphenol and 2-Benzylphenolate. Structural Chemistry, 1999, vol. 10, no. 3, pp. 187-203. Bryan J.C., Delmau L.H., Hay B.P., Nicholas J.B., Rogers L.M., Rogers R.D., Moyer B.A. Cesium Recognition by Supramolecular Assemblies of 2-Benzylphenol and 2-Benzylphenolate. Structural Chemistry, 1999, vol. 10, no. 3, pp. 187-203. Katsyuba S., Chernova A., Schmutzler R. Vibrational spectra and conformational isomerism of calixarene building blocks: 2-benzylpheno. Org. Biomol. Chem., 2003, no. 1, pp. 714-719. Katsyuba S., Chernova A., Schmutzler R. Vibrational spectra and conformational isomerism of calixarene building blocks: 2-benzylpheno. Org. Biomol. Chem., 2003, no. 1, pp. 714-719. Baran J., Davydova N.A., Drozd M. Hydrogen-bonded 2-benzylphenol and its crystalline polymorphism. Phys. Scr., 2019, no. 94, 085403. Baran J., Davydova N.A., Drozd M. Hydrogen-bonded 2-benzylphenol and its crystalline polymorphism. Phys. Scr., 2019, no. 94, 085403. Кон В. Электронная структура вещества - волновые функции и функционалы плотности. УФН, 2002, т. 172, № 3, с. 336-348. @@Kon V. Electronic structure of matter - wave functions and density functionals. UFN, 2002, vol. 172, no. 3, pp. 336-348. (In Russ.) Kon V. Elektronnaya struktura veschestva - volnovye funkcii i funkcionaly plotnosti. UFN, 2002, t. 172, № 3, s. 336-348. @@Kon V. Electronic structure of matter - wave functions and density functionals. UFN, 2002, vol. 172, no. 3, pp. 336-348. (In Russ.) Попл Дж.А. Квантово-химические модели. УФН, 2002, том 172, № 3, с. 349-356. @@Popl J.A. Quantum-chemical models. UFN, 2002, vol. 172, no. 3, pp. 349-356. (In Russ.) Popl Dzh.A. Kvantovo-himicheskie modeli. UFN, 2002, tom 172, № 3, s. 349-356. @@Popl J.A. Quantum-chemical models. UFN, 2002, vol. 172, no. 3, pp. 349-356. (In Russ.) Frisch M.J., Trucks G.W., Schlegel H.B. et al. Gaussian03, Revision B.03; Gaussian, Inc., Pittsburgh PA. 2003, 302 p. Frisch M.J., Trucks G.W., Schlegel H.B. et al. Gaussian03, Revision B.03; Gaussian, Inc., Pittsburgh PA. 2003, 302 p. Иогансен А.В. ИК спектроскопия и определение энергии водородной связи. Водородная связь. М.: Наука, 1981, с. 112-155. @@Iogansen A.V. IR spectroscopy and determination of hydrogen bond energy. Hydrogen bond. Moscow: Nauka, 1981, pp. 112-155. (In Russ.) Iogansen A.V. IK spektroskopiya i opredelenie energii vodorodnoy svyazi. Vodorodnaya svyaz'. M.: Nauka, 1981, s. 112-155. @@Iogansen A.V. IR spectroscopy and determination of hydrogen bond energy. Hydrogen bond. Moscow: Nauka, 1981, pp. 112-155. (In Russ.) Бабков Л.М., Пучковская Г.А., Макаренко С.П., Гаврилко Т.А. ИК спектроскопия молекулярных кристаллов с водородными связями. Киев: Наукова думка, 1989, 160 с. @@Babkov L.M., Puchkovskaya G.A., Makarenko S.P., Gavrilko T.A. IR spectroscopy of molecular crystals with hydrogen bonds. Kiev: Naukova Dumka, 1989, 160 p. (In Russ.) Babkov L.M., Puchkovskaya G.A., Makarenko S.P., Gavrilko T.A. IK spektroskopiya molekulyarnyh kristallov s vodorodnymi svyazyami. Kiev: Naukova dumka, 1989, 160 s. @@Babkov L.M., Puchkovskaya G.A., Makarenko S.P., Gavrilko T.A. IR spectroscopy of molecular crystals with hydrogen bonds. Kiev: Naukova Dumka, 1989, 160 p. (In Russ.)