1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Журнал физической химии
  4. T. 97, № 9, 2023

Журнал физической химии, 2023, T. 97, № 9, стр. 1254-1261

Диссоциативный захват электронов молекулами триклокарбана

Н. Л. Асфандиаров a, *, Р. Г. Рахмеев a, А. М. Сафронов a, С. А. Пшеничнюк a

a Институт физики молекул и кристаллов УФИЦ РАН
450075 Уфа, Россия

* E-mail: nail_asf@mail.ru

Поступила в редакцию 27.03.2023
После доработки 27.03.2023
Принята к публикации 30.03.2023

Аннотация

Методом спектроскопии диссоциативного захвата электронов (СДЗЭ) исследован процесс образования и распада отрицательных молекулярных ионов (ОМИ), образованных при резонансном рассеянии электронов молекулами триклокарбана. Наиболее интенсивным каналом, наблюдаемым в масс-спектре, являются ОМИ, образованные при тепловой энергии захваченных электронов, со временем жизни относительно автоотщепления электрона ~2800 мкс. Интерпретация экспериментальных результатов проведена с использованием расчетов методом CAM-B3LYP/6-311+G(d,p), что позволило выявить ряд важных особенностей геометрии молекулярных и осколочных отрицательных ионов. А именно, наиболее стабильная геометрия ОМИ такова, что один из атомов хлора координируется с двумя атомами водорода структурного элемента мочевины. Заряд на атоме хлора составляет ~–0.7e–, что позволяет трактовать данное состояние как результат “роуминга” атома хлора в ОМИ. Согласно расчетам, величина адиабатического сродства к электрону (EAa) молекулы триклокарбана составляет 1.66 эВ. Оценка EAa в простом приближении Аррениуса дает величину от 1.2 до 1.4 эВ. Анализ потенциала появления осколочных ионов со структурой C6H3Cl2NH2 позволил обнаружить нековалентную структуру этих псевдо-ОМИ, в которой атома хлора координирован с двумя атомами водорода аминогруппы.

Ключевые слова: диссоциативный захват электрона, долгоживущие молекулярные отрицательные ионы, автоотщепление электрона, триклокарбан, сродство к электрону, теория функционала плотности

Список литературы

  1. Yun H., Liang B., Kong D., Li X., Wang A. // J. of Hazardous Materials. 2020. V. 387. P. 121944.

  2. Gregory N.L. // Nature. 1966. V. 212. P. 1460.

  3. Recknagel R.O., Glende Jr, E.A., Dolak J.A., Waller R.L. // Pharmacology & therapeutics. 1989. V. 43. P. 139.

  4. Schulz G.J. // Reviews of Modern Physics. 1973. V. 453. P. 423.

  5. Christophorou L.G. // Electron-molecule interactions and their applications.Orlando: Academic Press, 1984.

  6. Illenberger E., Momigny J. // Gaseous molecular ions. An introduction to elementary processes induced by ionization. Steinkopff Verlag Darmstadt. New York: Springer-Verlag, 1992.

  7. Pshenichnyuk S.A., Komolov A.S. // The J. of Phys. Chem.B. 2017. V. 121. P. 749.

  8. Pshenichnyuk S.A., Modelli A., Lazneva E.F., Komolov A.S. // Ibid. 2016. V. 120. P. 12098.

  9. Pshenichnyuk S.A., Modelli A., Asfandiarov N.L. et al. // Phys. Rev. Research. 2020. V. 2. P. 012030(R).

  10. Beynon J.H. Mass Spectrometry and Its Application to Organic Chemistry. Amsterdam: Elsevier, 1960.

  11. Kassem S., van Leeuwen T., Lubbe A.S. et al. // Chemical Society Reviews. 2017. V. 46. P. 2592.

  12. Baroncini M., Silvi S., Credi A. // Chemical reviews. 2019. V. 120. P. 200.

  13. Pshenichnyuk S.A., Asfandiarov N.L., Kukhta A.V. // Physical Review A. 2012. V. 86. P. 052710.

  14. Pshenichnyuk S.A., Asfandiarov N.L. // Phys.Chem. Chem. Phys. 2020. V. 22. P. 16150.

  15. Хвостенко В.И. Масс-спектрометрия отрицательных ионов в органической химии. М.: Наука, 1981.

  16. Пшеничнюк С.А., Асфандиаров Н.Л., Воробьев А.С., Матейчик Ш. // УФН. 2022. Т. 192. С. 177.

  17. Edelson D., Griffiths J.E., McAfee K.B. // J. Chem. Phys. 1962. V. 37. P. 917.

  18. Modelli A. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2003. V. 5. P. 2923.

  19. Scheer A.M., Burrow P.D. // J. Phys. Chem. B. 2006. V. 110. P. 17751.

  20. Burrow P.D., Gallup G.A., Modelli A. // J. Phys. Chem. A. 200. V. 112. P. 4106.

  21. Илленбергер Е., Смирнов Б.М. // УФН. 1998. Т. 168. С. 731.

  22. Vorob’ev A.S., Pshenichnyuk S.A., Asfandiarov N.L., Nafikova E.P. // Tech. Phys. 2014. V. 59. P. 1277.

  23. Asfandiarov N.L., Pshenichnyuk S.A., Vorob’ev A.S. et al. // Rapid Communications in Mass Spectrometry. 2014. V. 28. P. 1580.

  24. Asfandiarov N.L., Pshenichnyuk S.A., Vorob’ev A.S. et al. // Rapid Communications in Mass Spectrometry. 2015. V. 29. P. 910.

  25. Макаров А.А., Малиновский А.Л., Рябов Е.А. // УФН. 2012. Т. 182. С. 1047.

  26. Chen E.S., Chen E.C.M. Rapid Commun Mass Spectrom. 2018. V. 32. P. 604.

  27. Asfandiarov N.L., Muftakhov M.V., Pshenichnyuk S.A., et al. // J. Chem. Phys. (2021). V. 155. P. 244302.

  28. Asfandiarov N.L., Muftakhov M.V., Safronov A.M. et al. // Technical Physics, 2022. V. 67. P. 1425.

  29. Burrow P.D., Modelli A., Jordan K.D. // Chem. Phys. Lett. 1986. V. 132. P. 441.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Журнал физической химии

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал