Новый метод расчета физико-химических характеристик органических соединений (31.05.2010)

Автор: Зевацкий Юрий Эдуардович

Зевацкий Юрий Эдуардович

НОВЫЙ МЕТОД РАСЧЕТА

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Специальности 02.00.03 — Органическая химия,

02.00.04 — Физическая химия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора химических наук

Санкт-Петербург

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)»

Научные консультанты: доктор химических наук, профессор

Рамш Станислав Михайлович

доктор химических наук, профессор

Зарембо Виктор Иосифович

Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор

Москвин Андрей Вадимович

доктор химических наук, профессор

Новоселов Николай Петрович

доктор химических наук, профессор

Кузнецов Леонид Леонидович

Ведущая организация: государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева» (г. Москва).

Защита состоится ___ _________ 2010 г. в _____ часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.230.02 при государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)» по адресу: 190013 Санкт-Петербург, Московский пр., д. 26., аудитория ___.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета).

Отзывы на автореферат в одном экземпляре, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 190013 Санкт-Петербург, Московский пр., д. 26, ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)», Ученый совет; тел. 494-93-75, факс 712-77-91, e-mail: dissovet@lti-gti.ru.

Автореферат разослан __ ________ 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 212.230.02

к.х.н., доцент Н.Б. Соколова _______________________

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Установление детального механизма реакции для определения лимитирующей стадии процесса; учет влияния среды протекания реакции, выражающегося в сольватационных (специфических и неспецифических) эффектах растворителя, концентрационных и ионных эффектах; влияние строения соединений, проявляющееся в индукционных, стерических, резонансных эффектах заместителей; наличие катализа – вот далеко не полный перечень проблем, стоящих перед химиком-органиком при проведении полноценных исследований в области реакционной способности ряда конкретных соединений. Не удивительно, что до сих пор не создано универсального рецепта, позволяющего преодолеть все указанные трудности на этом пути.

. Теоретические исследования данного вопроса свидетельствуют о том, что единого мнения по поводу механизма микроволнового воздействия на кинетику и термодинамику реакций до сих пор не сложилось. Возможно, это означает, что настало время осмыслить накопившийся опыт с целью систематизации и нахождения универсальных факторов, определяющих поведение соединений в химических реакциях. Одним из возможных путей решения этой проблемы является эмпирический анализ результатов исследований в области органического синтеза, содержащих большой массив разнообразного экспериментального количественного материала.

Цель и_задачи_работы: Предложить универсальный метод расчета различных физико-химических характеристик органических соединений, пригодный для прогнозирования значений констант равновесий протолитических реакций. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

разработать теоретические основы метода с помощью анализа существующих представлений о связи физико-химических свойств соединений со строением молекул и условиями проведения измерений;

разработать математический аппарат для практического применения метода;

разработать алгоритм практического применения метода в зависимости от имеющихся исходных экспериментальных данных;

определить область применимости метода: круг органических соединений и их физико-химических характеристик, для расчетов значений которых метод может быть эффективно применен;

в соответствии с выбранной областью применения, провести расчеты значений физико-химических свойств органических соединений для оценки достоверности положений и приближений метода и эффективности его математического аппарата;

для проверки достоверности расчетов предлагаемым методом значений показателей констант кислотности (рКа) органических соединений и учета влияния среды на них провести экспериментальные измерения рКа в различных растворителях.

Научная новизна: Предложен новый элементный линейный эмпирический метод (ЭЛЭМ) расчета значений физико-химических характеристик органических соединений с учетом состава и строения их молекул. В методе используются численные значения эмпирических параметров, соответствующие атомам, составляющим молекулу соединения.

Найдены условия строгого выполнения одного из фундаментальных принципов физической органической химии – принципа полилинейности.

Обоснован принцип «линейности нелинейных эффектов», позволяющий рассчитывать нелинейные зависимости «структура-свойство» и «свойство-свойство» органических соединений. Разработанный принцип «элемента постоянной структуры» (ЭПС) позволяет достичь удовлетворительной точности расчетов значений показателей констант кислотности (рКа) органических соединений с помощью ЭЛЭМ при сокращении числа используемых эмпирических параметров.


загрузка...