Коливальні спектри та комп’ютерне моделювання амілацетату: MEP, AIM, RDG, NCI, ELF та LOL методи аналізу
This work is focused on biologically active neat amyl acetate and its solutions in ethanol/heptane. According to the experimental results, when the concentration of amyl acetate in the amyl acetate-ethanol solution decreases, the additional band appears on the low-frequency side. The primary reason...
Gespeichert in:
| Datum: | 2024 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | English Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Publishing house "Academperiodika"
2024
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023381 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Journal of Physics |
Institution
Ukrainian Journal of Physics| id |
ujp2-article-2023381 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Ukrainian Journal of Physics |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2024-10-29T08:50:42Z |
| collection |
OJS |
| language |
English Ukrainian |
| topic |
раманiвська спектроскопiя квантово-хiмiчнi розрахунки теорiя функцiонала густини водневий зв’язок молекулярний електростатичний потенцiал функцiя локалiзацiї електронiв локалiзований орбiтальний локатор RDG дiаграма розподiл заряду за Маллiкеном амiлацетат етанол гептан |
| spellingShingle |
раманiвська спектроскопiя квантово-хiмiчнi розрахунки теорiя функцiонала густини водневий зв’язок молекулярний електростатичний потенцiал функцiя локалiзацiї електронiв локалiзований орбiтальний локатор RDG дiаграма розподiл заряду за Маллiкеном амiлацетат етанол гептан Jumabaev, A. Hushvaktov, H. Absanov, A. Khudaykulov, B. Ernazarov, Z. Bulavin, L. Коливальні спектри та комп’ютерне моделювання амілацетату: MEP, AIM, RDG, NCI, ELF та LOL методи аналізу |
| topic_facet |
раманiвська спектроскопiя квантово-хiмiчнi розрахунки теорiя функцiонала густини водневий зв’язок молекулярний електростатичний потенцiал функцiя локалiзацiї електронiв локалiзований орбiтальний локатор RDG дiаграма розподiл заряду за Маллiкеном амiлацетат етанол гептан Raman spectroscopy quantum chemical calculations DFT hydrogen bonding molecular electrostatic potential electron localization function localized orbital locator RDG diagram Mulliken charge distribution amyl acetate ethanol heptane |
| format |
Article |
| author |
Jumabaev, A. Hushvaktov, H. Absanov, A. Khudaykulov, B. Ernazarov, Z. Bulavin, L. |
| author_facet |
Jumabaev, A. Hushvaktov, H. Absanov, A. Khudaykulov, B. Ernazarov, Z. Bulavin, L. |
| author_sort |
Jumabaev, A. |
| title |
Коливальні спектри та комп’ютерне моделювання амілацетату: MEP, AIM, RDG, NCI, ELF та LOL методи аналізу |
| title_short |
Коливальні спектри та комп’ютерне моделювання амілацетату: MEP, AIM, RDG, NCI, ELF та LOL методи аналізу |
| title_full |
Коливальні спектри та комп’ютерне моделювання амілацетату: MEP, AIM, RDG, NCI, ELF та LOL методи аналізу |
| title_fullStr |
Коливальні спектри та комп’ютерне моделювання амілацетату: MEP, AIM, RDG, NCI, ELF та LOL методи аналізу |
| title_full_unstemmed |
Коливальні спектри та комп’ютерне моделювання амілацетату: MEP, AIM, RDG, NCI, ELF та LOL методи аналізу |
| title_sort |
коливальні спектри та комп’ютерне моделювання амілацетату: mep, aim, rdg, nci, elf та lol методи аналізу |
| title_alt |
Vibrational Spectra and Computational Study of Amyl Acetate: MEP, AIM, RDG, NCI, ELF and LOL Analysis |
| description |
This work is focused on biologically active neat amyl acetate and its solutions in ethanol/heptane. According to the experimental results, when the concentration of amyl acetate in the amyl acetate-ethanol solution decreases, the additional band appears on the low-frequency side. The primary reason for the formation of such additional band is the intermolecular hydrogen bonding between amyl acetate and ethanol. In the amyl acetate-heptane solution, as the concentration of amyl acetate in the solution decreases, the band corresponding to the C=O stretching vibrations shifted to a higher frequency. This is explained by the fact that heptane breaks intermolecular interactions in solution, resulting in a simpler spectral band corresponding to the C=O stretching vibrations. Calculations are also used to study interactions in amyl acetateethanol complexes and their spectral manifestations. When the complex formation energies are calculated, this energy increases with the number of molecules, but the average hydrogen bond energy per one bond remains unchanged. The density functional theory (DFT) method is used to analyze molecular structural parameters: Mulliken atomic charge distribution; thermodynamic parameters; molecular electrostatic potential (MEP) surface; atoms in molecules (AIM) analysis; quantum chemical parameters such as reduced density gradient (RDG) and noncovalent interaction (NCI) analysis; electron localization functions (ELF) analysis; and localized orbital locator (LOL) analysis. |
| publisher |
Publishing house "Academperiodika" |
| publishDate |
2024 |
| url |
https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023381 |
| work_keys_str_mv |
AT jumabaeva vibrationalspectraandcomputationalstudyofamylacetatemepaimrdgncielfandlolanalysis AT hushvaktovh vibrationalspectraandcomputationalstudyofamylacetatemepaimrdgncielfandlolanalysis AT absanova vibrationalspectraandcomputationalstudyofamylacetatemepaimrdgncielfandlolanalysis AT khudaykulovb vibrationalspectraandcomputationalstudyofamylacetatemepaimrdgncielfandlolanalysis AT ernazarovz vibrationalspectraandcomputationalstudyofamylacetatemepaimrdgncielfandlolanalysis AT bulavinl vibrationalspectraandcomputationalstudyofamylacetatemepaimrdgncielfandlolanalysis AT jumabaeva kolivalʹníspektritakompûternemodelûvannâamílacetatumepaimrdgncielftalolmetodianalízu AT hushvaktovh kolivalʹníspektritakompûternemodelûvannâamílacetatumepaimrdgncielftalolmetodianalízu AT absanova kolivalʹníspektritakompûternemodelûvannâamílacetatumepaimrdgncielftalolmetodianalízu AT khudaykulovb kolivalʹníspektritakompûternemodelûvannâamílacetatumepaimrdgncielftalolmetodianalízu AT ernazarovz kolivalʹníspektritakompûternemodelûvannâamílacetatumepaimrdgncielftalolmetodianalízu AT bulavinl kolivalʹníspektritakompûternemodelûvannâamílacetatumepaimrdgncielftalolmetodianalízu |
| first_indexed |
2024-12-15T20:35:33Z |
| last_indexed |
2024-12-15T20:35:33Z |
| _version_ |
1818540071905656832 |
| spelling |
ujp2-article-20233812024-10-29T08:50:42Z Vibrational Spectra and Computational Study of Amyl Acetate: MEP, AIM, RDG, NCI, ELF and LOL Analysis Коливальні спектри та комп’ютерне моделювання амілацетату: MEP, AIM, RDG, NCI, ELF та LOL методи аналізу Jumabaev, A. Hushvaktov, H. Absanov, A. Khudaykulov, B. Ernazarov, Z. Bulavin, L. раманiвська спектроскопiя квантово-хiмiчнi розрахунки теорiя функцiонала густини водневий зв’язок молекулярний електростатичний потенцiал функцiя локалiзацiї електронiв локалiзований орбiтальний локатор RDG дiаграма розподiл заряду за Маллiкеном амiлацетат етанол гептан Raman spectroscopy quantum chemical calculations DFT hydrogen bonding molecular electrostatic potential electron localization function localized orbital locator RDG diagram Mulliken charge distribution amyl acetate ethanol heptane This work is focused on biologically active neat amyl acetate and its solutions in ethanol/heptane. According to the experimental results, when the concentration of amyl acetate in the amyl acetate-ethanol solution decreases, the additional band appears on the low-frequency side. The primary reason for the formation of such additional band is the intermolecular hydrogen bonding between amyl acetate and ethanol. In the amyl acetate-heptane solution, as the concentration of amyl acetate in the solution decreases, the band corresponding to the C=O stretching vibrations shifted to a higher frequency. This is explained by the fact that heptane breaks intermolecular interactions in solution, resulting in a simpler spectral band corresponding to the C=O stretching vibrations. Calculations are also used to study interactions in amyl acetateethanol complexes and their spectral manifestations. When the complex formation energies are calculated, this energy increases with the number of molecules, but the average hydrogen bond energy per one bond remains unchanged. The density functional theory (DFT) method is used to analyze molecular structural parameters: Mulliken atomic charge distribution; thermodynamic parameters; molecular electrostatic potential (MEP) surface; atoms in molecules (AIM) analysis; quantum chemical parameters such as reduced density gradient (RDG) and noncovalent interaction (NCI) analysis; electron localization functions (ELF) analysis; and localized orbital locator (LOL) analysis. Робота присвячена дослiдженню бiологiчно активного чистого амiлацетату та його розчинiв в етанолi та гептанi. Згiдно з результатами експерименту, при зниженнi концентрацiї амiлацетату в спектрi розчину амiлацетату в етанолi з’являється додаткова смуга з боку низьких частот. Основною причиною утворення такої додаткової смуги є мiжмолекулярний водневий зв’язок мiж амiлацетатом i етанолом. У розчинi амiлацетату в гептанi спектральна смуга, що вiдповiдає валентним C=O коливанням, змiщується в бiк вищих частот iз зменшенням концентрацiї амiлацетату в розчинi. Це пояснюється тим, що гептан порушує мiжмолекулярнi взаємодiї в розчинi, що приводить до бiльш простої спектральної смуги, яка вiдповiдає валентному коливанню C=O. Розрахунками також дослiджено взаємодiї в комплексах амiлацетат-етанолу та їх спектральнi прояви. Виявилося, що енергiя утворення комплексу зростає зi збiльшенням числа молекул, але середня енергiя водневого зв’язку, яка припадає на один зв’язок, залишається незмiнною. Метод теорiї функцiонала густини (density functional theory, DFT) був використаний для аналiзу низки структурних параметрiв: розподiлу зарядiв атомiв за Маллiкеном, термодинамiчних параметрiв, поверхнi молекулярного електростатичного потенцiалу (molecular electrostatic potential, MEP) та розподiлу атомiв у молекулах (atoms in molecules, AIM). Було також проведено аналiз деяких квантово-хiмiчних параметрiв, як-от: аналiз редукованого градiєнта густини (reduced density gradient, RDG) i нековалентної взаємодiї (noncovalent interaction, NCI), аналiз функцiй локалiзацiї електронiв (electron localization functions, ELF) та аналiз локалiзованого орбiтального локатора (localized orbital locator, LOL). Publishing house "Academperiodika" 2024-10-29 Article Article Original Research Article (peer-reviewed) Оригінальна дослідницька стаття (з незалежним рецензуванням) application/pdf application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023381 10.15407/ujpe69.10.742 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 69 No. 10 (2024); 742 Український фізичний журнал; Том 69 № 10 (2024); 742 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe69.10 en uk https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023381/3195 https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023381/3196 Copyright (c) 2024 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine |