Ключевые слова: квантово-химическое моделирование

Электрофильно-нуклеофильные и гидрофобные свойства поверхностно-модифицированных металлов

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2024-7-2-13-25
Аннотация
Разработанный в Санкт-Петербургском горном университете метод наслаивания разноразмерных молекул аммониевых и кремнийорганических соединений на металлах – перспективный способ гидрофобизации и стабилизации поверхностных свойств дисперсных металлических материалов. Прове-дено сравнение гидрофобности образцов на основе порошка меди марки ПМС-1, обработанных в парах модификаторов в смесевом или последовательном режимах. Для физико-химического обоснования меха-низма гидрофобизации поверхности проведено квантово-химическое моделирование и оценка электро-фильно-нуклеофильных свойств изолированных молекул модификаторов в программном комплексе HyperChem, а также их адсорбционного взаимодействия с кластерной модельной поверхностью в про-граммном комплексе Gaussian 09. Установлено, что значения энергии адсорбции лежат в диапазоне 64–127 кДж/моль, что соответствует химическому взаимодействию молекул этилгидридсилоксана и чет-вертичных соединений аммония (ЧСА) с металлом. Установлено, что образцы, содержащие в поверх-ностном слое металла модификаторы с различными электрофильно-нуклеофильными свойствами харак-теризуются лучшей гидрофобностью, а также меньшим количеством гидрофильных центров поверхно-сти. Также, установлена ключевая роль ЧСА в гидрофобизации поверхности за счет обеспечения более сильного гетероатомного взаимодействия с металлической поверхностью и формирования подготови-тельного ЧСА-подслоя для структурно подобных функциональных групп.
PDF

СПЕКТРАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОМПЛЕКСОВ ТРИПТОФАНА И ФЕНИЛАЛАНИНА С МАГНИЕМ (II) И ЦИНКОМ (II)

Аннотация
Одной из основных задач современной науки является поиск и синтез соединений с заданными полезными свойствами. Пристального внимания заслуживает исследование смешаннолигандных металлокомплексов, содержащих ионы металлов и различные лиганды, в качестве которых выступают биологически активные молекулы. В работе проведен синтез комплексов фенилаланина и триптофана с магнием (II) и цинком (II), изучены некоторые физические свойства полученных веществ. Получены ИК- и УФ-спектры синтезируемых веществ. В ИК-спектрах комплексов наблюдается смещение и пропадание некоторых характеристических частот. В УФ-спектрах наблюдается исчезновение флуоресценции, характерное для отдельных аминокислот. Выдвинуто предположение об участии в этом эффекте металла. Исследованы физические свойства синтезируемых веществ, в частности, проанализированы температуры плавления и растворимость комплексов в воде. Наблюдается уменьшение температур плавления по сравнению с исходными веществами, а также падение растворимости. Таким образом, полученные результаты указывают на успешность синтеза металлокомплексов Mg (II) и Zn (II) c фенилаланином и триптофаном. Практическая значимость синтезируемых веществ заключается в использовании металлокомплексов в медицине, сельском хозяйстве и других отраслях науки и техники, как биодобавок, лекарственных средств или для физических исследований.
PDF