Теоретическое изучение энергетических характеристик "искусственного рецептора" на меламин в предполимеризационной фазе

Abstract

З позиції термодинаміки розчинів досліджено (за допомогою квантовохімічного методу теорії функціонала густини на рівні теорії RwB97XD/6-31G (d)) вплив середовища, типу функціонального мономера і співвідношення молекул шаблону (меламіну) до молекул мономера на фізико-хімічні властивості предполімерізаціонного комплексу "штучного рецептора" на меламін. Отримано геометрії та енергетичні характеристики передполімеризаційних комплексів "функціональний мономер - шаблон" для співвідношень 1:1, 2:1, 3:1. В якості функціональних мономерів розглядалися: акриламід-2-метил-1- пропансульфоновая кислота (АМПК), етиленгліколь метакрилат фосфат, ітаконова кислота і акрилова кислота. Показано, що для всіх середовищ спостерігається та ж закономірність, а саме – найбільш енергетично вигідним мономером при утворенні передполімерізаційніх комплексів з меламіном є АМПК, за якою слідують ітаконова і акрилова кислоти. Крім того, така ж послідовність зберігається і при збільшенні співвідношення між молекулами цих мономерів і меламіну.

С позиции термодинамики растворов исследовано (посредством квантовохимического метода теории функционала плотности на уровне теории RwB97XD/6-31G (d)) влияние среды, типа функционального мономера и соотношения молекул шаблона (меламина) к молекулам мономера на физикохимические свойства предполимеризационного комплекса "искусственного рецептора" на меламин. Получены геометрии и энергетические характеристики передполимеризационных комплексов "функциональный мономер - шаблон" для соотношений 1:1, 2:1, 3:1. В качестве функциональных мономеров рассматривались: акриламид-2-метил-1-пропансульфоновая кислота (АМПК), этиленгликоль метакрилат фосфат, итаконовая кислота и акриловая кислота. Показано, что для всех сред наблюдается та же закономерность, а именно – наиболее энергетически выгодным мономерами при образовании передполимеризационных комплексов с меламином является АМПК, за которой следуют итаконовая и акриловая кислоты. Кроме того, такая же последовательность сохраняется и при увеличении соотношения между молекулами этих мономеров и меламина.

In terms of the thermodynamics of solutions (using the density functional theory (DFT) method at RwB97XD/6-31G(d) level of the theory) the influence of the environment, as well as type of functional monomers and a ratio of "template molecule (melamine) to monomer molecules" on the recognition properties of pre-polymerization complexes of "artificial receptor" against melamine has been explored. The geometries and energy characteristics of the "functional monomer-template" pre-polymerization complexes with the ratios 1:1, 2:1, 3:1 were obtained. There are acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid (AMPSA), ethylene glycol methacrylate phosphate, itaconic acid and acrylic acids were considered as functional monomers. It is shown that for all environments and there is a pattern, namely, the most energetically favorable monomer in the formation of pre-polymerization complexes with melamine is AMPSA. It is followed by itaconic and acrylic acid. In addition, the same sequence is stored at increase of the ratio between the molecules of monomers and melamine.