Исследование давыдовского расщепления в ИК-спектрах кристаллических дикарбоновых кислот

Abstract

В работе изучены коллективные (колебательные) возбуждения в молекулярных кристаллах. Поскольку соответствующие молекулярные взаимодействия характеризуются малым радиусом, результаты исследования важны для решения проблем молекулярной и наноэлектроники.

Работа содержит результаты исследования резонансного (давыдовского) расщепления маятниковых колебаний СН2 групп в ИК спектрах поглощения четных гомологов кристаллов дикарбоновых кислот НООС(СН2)nСООН (пространственная группа симметрии P21/a). С помощью поляризационных измерений ИК спектров поглощения в широком интервале температур (100-300 К) исследована температурная зависимость величины давыдовского расщепления серии полос маятниковых колебаний метиленовых групп в спектральном диапазоне 700-1100 см– 1 для гомологов с числом атомов углерода n = 4-10. Проведена интерпретация полос серии маятниковых колебаний метиленовых групп в спектрах ИК поглощения кристаллов четных гомологов дикарбоновых кислот. На основе теоретического расчета нормальных колебаний и отнесения наблюдаемых полос поглощения к колебаниям различного типа симметрии было показано, что серия полос маятниковых колебаний в спектрах исследуемых кислот может быть интерпретирована как колебание n – 2 метиленовых групп, связанных коллективным взаимодействием, в отличие от случая нормальных парафинов, для которых все метиленовые группы принимают участие в маятниковых колебаниях. Проанализирована зависимость величины давыдовского расщепления от числа метиленовых групп в молекуле кислоты, и показано, что эта величина возрастает пропорционально длине метиленовой цепи. // Eng: In the present paper the collective (vibrational) excitations in molecular crystals were studied. Since the relevant molecular interactions are characterized by a small radius, the results of investigation are important for solving problems of molecular and nanoelectronics.

The paper includes the results of investigation of resonance (Davydov) splitting of methylene СН2 group rocking vibrations in the IR absorption spectra of even homologous of crystalline dicarboxylic acids НООС(СН2)nСООН (crystal space group P21/a). The value of Davydov splitting for the series of rocking vibrations of methylene groups in the spectral range of 700-1100 cm– 1 was investigated for even homologues of dicarboxylic acids with the number of carbon. atoms n = 4-10 by means of polarized IR spectroscopy at the temperatures of 100 and 300 K. The interpretation of a series of methylene chain vibrations in crystalline n-even dicarboxylic acids have been performed. On the basis of normal modes calculation and the assignment of the observed absorption bands to different types of vibrations. It was shown that in the spectra of the studied acids, the series of rocking vibration bands may be interpreted as collective interaction with participation of n – 2 methylene groups unlike the case of normal paraffines where all methylene groups are involved in rocking vibrations. The dependence of Davydov splitting value on the number of methylene groups was analyzed and appeared to increase with the chain length. При цитировании документа, используйте ссылку http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/2646