СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ УФ-СПЕКТРОВ 2- И 8-ТИОХИНОЛИНОВ

Юрий Васильевич Матвейчук, Марина Викторовна Илькаева, Игорь Владимирович Кривцов, Екатерина Владимировна Барташевич

Аннотация


Выполнен сравнительный анализ расчетных электронных спектров поглощения различных форм 2- и 8-тиохинолина и экспериментальных спектров их растворов в условиях смены растворителя. Для каждого соединения анализировались два конформационных изомера SH-форм. Дополнительно проведены расчёты других таутомерных форм данных соединений – NH-форм 2-тиохинолина (2-тиохинолон) и 8-тиохинолина (цвиттер-ион), а также S-форм (анионов) и катиона 1-H-2-тиохинолиния. Показано, что полосы поглощения в спектре раствора 8-тиохинолина соответствуют электронным переходам в SH-таутомере. Напротив, полосы поглощения в спектре раствора 2-тиохинолина соответствуют электронным переходам в NH-таутомере и S-анионе. Уширение полос поглощения в экспериментальных спектрах связано с конформационными и таутомерными равновесиями, которые установлены для растворов рассмотренных соединений.


Ключевые слова


тиохинолины; электронные спектры поглощения; сольватохромный эффект; РСМ; TD-DFT

Полный текст:

PDF

Литература


Chatterjee K.K. U.V. Absorption Spectra of 8-oxyquinoline and its Copper Chelate. Anal. Chim. Acta, 1959, vol. 20, pp. 232-235.

Meislich H. Pyridinols and Pyridones, in: Klingsberg E. Pyridine and its Derivatives Pt. 3. NY London, Interscience Publishers, a division of John Wiley & Sons, 1962. pp. 619 630.

Prabavathi N., Nilufer A., Krishnakumar V. Spectroscopic (FT-IR, FT-Raman, UV and NMR) Investigation, Conformational Stability, NLO Properties, HOMO–LUMO and NBO Analysis of Hydroxyquinoline Derivatives by Density Functional Theory Calculations. Spectrochim. Acta Pt. A: Mol. Biomol. Spectroscopy, 2013, vol. 114, pp. 449-474.

Sharba A. H., Hassan H. A., Hassan D. F. Synthesis of Heterocyclic Compounds Derived from 2 Mercapto Quinoline. Ibn Al-Haitham J. Pure Appl. Sci., 2012, vol. 25, pp. 242-252.

Obot I.B. Quantum Chemical Assessment of the Interaction of Potential Anticorrosion Additives with Steel Surface. Innov. Corr. Mater. Sci., 2014, vol. 4, pp. 107-117.

Bartashevich E.V., Yushina I.D., Vershinina E.A., Slepukhin P.A., Kim D.G. Complex Structure Tri- and Polyiodides of Iodocyclization Products of 2-Allylthioquinoline. J. Struct. Chem., 2014, vol. 55, pp. 112 119.

Kim D.G., Vershinina E.A. ChemInform Abstract: Synthesis and Properties of Thiazolo- and Oxazolo[3,2-a]quinolinium Systems and Their Hydrogenated Derivatives (Review). ChemInform, 2015, vol. 46, in press.

Chernov'yants M.S., Burykin I.V., Starikova Z.A., Tereznikov A.Yu., Kolesnikova T.S. Spectroscopic and Structural Study of Novel Interaction Product of Pyrrolidine-2-thione with Molecular Iodine. Presumable Mechanisms of Oxidation. J. Mol. Struct., 2013, vol. 1047, pp. 204-208.

Chernov'yants M.S., Starikova Z.A., Karginova A.O., Kolesnikova T.S., Tereznikov A.Yu. Spectroscopic and Structural Investigation of Interaction Product of 8 Mercaptoquinoline with Molecular Iodine. Spectrochim. Acta Pt. A: Mol. Biomol. Spectroscopy, 2013, vol. 115, pp. 861-865.

Runge E., Gross E. K. U. Density-Functional Theory for Time-Dependent Systems. Phys. Rev. Lett., 1984, vol. 52, pp. 997-1000.

Dreuw A., Head-Gordon M. Single-Reference ab Initio Methods for the Calculation of Excited States of Large Molecules. Chem. Rev., 2005, vol. 105, pp. 4009-4037.

Makarov A. Yu., Chulanova E.A., Semenov N.A., Pushkarevsky N.A., Lonchakov A.V., Bogomyakov A.S., Irtegova I.G., Vasilieva N.V., Lork E., Gritsan N.P., Konchenko S.N., Ovcharenko V.I., Zibarev A.V. A Novel Sulfur-Nitrogen π-Heterocyclic Radical Anion, (6H-1,2,3 benzodithiazol-6-ylidene)malononitrilidyl, and its Homo- and Heterospin Salts. Polyhedron, 2014, vol. 72, pp. 43-49.

Siud Pui Man, Benoit D.M., Buchaca E., Esan F., Motevalli M., Wilson J., Sullivan A. Synthesis, Structural Characterization, Experimental, and Computational Spectrophotometric Studies of 8-Quinolinyloxymethyphosphonate. Inorg.Chem., 2006, vol. 45, pp. 5328 5337.

Karabacak M., Cinar M. FT-IR, FT-Raman, UV Spectra and DFT Calculations on Monomeric and Dimeric Structure of 2-Amino-5-bromobenzoic Acid. Spectrochim. Acta Pt. A: Mol. Biomol. Spectroscopy, 2012, vol. 86, pp. 590-599.

Mennucci B., Tomasi J., Cammi R., Cheeseman J. R., Frisch M. J., Devlin F. J., Gabriel S., Stephens P. J. Polarizable Continuum Model (PCM) Calculations of Solvent Effects on Optical Rotations of Chiral Molecules. J. Phys. Chem. A, 2002, vol. 106, pp. 6102-6113.

Tomasi J., Mennucci B., Cammi R. Quantum Mechanical Continuum Solvation Models. Chem. Rev., 2005, vol. 105, pp. 2999 3094.

Jacquemin D., Perpète E.A., Ciofini I., Adamo C. On the TD-DFT UV/vis Spectra Accuracy: the Azoalkanes. Theor. Chem. Account, 2008, vol. 120, pp. 405-410.

Adamo C., Barone V. Toward Reliable Density Functional Methods without Adjustable Parameters: The PBE0 Model. J. Chem. Phys., 1999, vol. 110, pp. 6158-6170.

Becke A.D. Density-functional Thermochemistry. 3. The Role of Exact Exchange. J. Chem. Phys., 1993, vol. 98, pp. 5648-5652.

Chengteh Lee, Weitao Yang, Parr R.G. Development of the Colle-Salvetti Correlation-Energy Formula into a Functional of the Electron Density. Phys. Rev. B, 1988, vol. 37, pp. 785-789.

Krishnan R., Binkley J. S., Seeger R., Pople J. A. Self-consistent Molecular Orbital Methods. XX. A Basis Set for Correlated Wave Functions. J. Chem. Phys., 1980, vol. 72, no. 1, pp. 650-654.

McLean A. D., Chandler G. S. Contracted Gaussian Basis Sets for Molecular Calculations. I. Second Row Atoms, Z=11–18. J. Chem. Phys., 1980, vol. 72, no. 10, pp. 5639-5648.

Emsley John. The Elements (3rd Ed.). Oxford, Oxford University Press, 1998. 300 p.

Granovsky A.A. Firefly version 8. Available at: http://classic.chem.msu.su/gran/firefly/index.html (accessed 28 February 2015).

Reichardt C. Solvents and Solvent Effects in Organic Chemistry (2nd Ed.). Weinheim, VCH Verlagsgesellschaft mbH, D-6940, 1988. 750 p.

Feher P.P., Purgel M., Joo F. Performance of Exchange-Correlation Functionals on Describing Ground State Geometries and Excitations of Alizarin Red S: Effect of Complexation and Degree of Deprotonation. Comput. Theor. Chem., 2014, vol. 1045, pp. 113-122.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.