Публикации участников конференции

Англо-русскоязычный научный химический журнал
"БУТЛЕРОВСКИЕ СООБЩЕНИЯ"
Русский | English

Сведения о статье:

Кочева Л. С., Карманов А. П. Квантово-химическое моделирование гваяцильных, гваяцилсирингильных и п-кумаровых структур лигнина

Данные о статье:
Название статьи:	Квантово-химическое моделирование гваяцильных, гваяцилсирингильных и п-кумаровых структур лигнина
Все авторы публикации в порядке следования:	Кочева Л. С., Карманов А. П.
Аннотация:	Проведено квантово-химическое моделирование электронной структуры макромолекул лигнина с использованием полуэмпирического квантово-химического метода CNDO/2. В качестве молекулярных систем, моделирующих электронную структуру лигнина, выбраны структурные единицы – мономерные и димерные соединения гваяцил-, гваяцилсирингил- и п-кумарового типа: феруловая кислота, пинорезинол, кумарановая структура, -1-структура, -О-4-структура и -О-4-структура. Предварительно в рамках метода MINDO/3 проведена полная оптимизация геометрических параметров модельных соединений лигнина. Интерпретация зарядового распределения для модельных соединений лигнина сопряжена с рядом трудностей вследствие высокой степени его структурной неоднородности. Несмотря на имеющиеся различия в зарядовом распределении исследованных молекулярных систем можно отметить ряд существенных аналогий. Так, характер зарядового распределения в ароматическом кольце фенилпропановой единицы (ФПЕ) моделей лигнина отвечает соединениям мезомерного типа. Наличие фенольного гидроксила приводит к созданию высокой электронной плотности в положениях 1, 2, 5 и 6 ФПЕ (--положения). На атоме углерода метоксильной группы в положении 3 бензольного кольца ФПЕ сосредоточен существенный положительный заряд, указывающий на возможность протекания реакций нуклеофильного замещения. Наличие замещающих структурных фрагментов в пропановой цепочке не оказывает существенного влияния на электронную структуру ароматического кольца ФПЕ. В пропановой цепочке центром нуклеофильной атаки является атом углерода С. Результаты проверочных расчетов электронной структуры модельных соединений лигнина по программе «Chem 3D 9.0» хорошо согласуются с полученными методом CNDO/2 данными и подтверждают характер зарядового распределении в исследуемых молекулярных системах: коэффициент линейной корреляции, в среднем, R=0,85 (тесная положительная корреляция). Проведенные расчеты подтверждают мультицентровую реакционную способность и мезомерность структурных единиц лигнина, что служит ключом к пониманию процессов самоорганизации на более высоких иерархических уровнях.
ROI:	jbc-01/
Ключевые слова:	квантово-химическое моделирование, электронная структура, точечные заряды на атомах, индексы Вайберга, лигнин, структурные единицы лигнина
Общий форум статьи:	Смотреть форум
Комментарий: