МНОГОМЕРНЫЕ МОДЕЛИ ТОРСИОННО-ИНВЕРСИОННЫХ КОЛЕБАНИЙ МОЛЕКУЛЫ 2-МЕТИЛПРОПАНАЛЯ В НИЗШЕМ ВОЗБУЖДЕННОМ СИНГЛЕТНОМ ЭЛЕКТРОННОМ СОСТОЯНИИ

Кудич Алексей Викторович - аспирант 2 года обучения
Батаев Вадим Альбертович — к.х.н., научный сотрудник
Абраменков Александр Васильевич — к.х.н., доцент
Годунов Игорь Андреевич — д.х.н., ведущий научный сотрудник

Химический факультет МГУ имени М.В. Ломоносова

Строение и конформационное поведение молекулы 2-метилпропаналя (CH₃)₂CHCHO в низшем возбужденном синглетном (S₁) электронном состоянии исследовались многоконфигурационным методом самосогласованного поля в полном активном пространстве (CASSCF) в базисе атомных орбиталей 6-31G**. Расчеты показывают, что электронное возбуждение вызывает существенные изменения в строении молекулы: в частности, поворот изопропильного волчка и пирамидальное искажение карбонильного фрагмента CCHO, плоского в основном (S₀) состоянии, пирамидализуется (угол выхода атома водорода из плоскости CCO составляет 36^o). В то же время, электронное возбуждение не изменяет ориентацию метильных групп.

Исследование поверхности потенциальной энергии показывает, что молекула 2-метилпропаналя в S₁-состоянии существует в виде трех неэквивалентных конформеров, различающихся относительным положением изопропильного волчка (двугранные углы HCCO составляют 62.7^o, 185.4^o, 309.8^o). Для исследуемой молекулы в S₀-состоянии наблюдаются три торсионных колебания большой амплитуды. В S₁-состоянии к ним добавляется также движение, отвечающее инверсии неплоского карбонильного фрагмента. Для описания этих движений ядер были получены одномерные инверсионные и торсионные сечения полной поверхности потенциальной энергии, а также двух- и трехмерные торсионные и инверсионно-торсионные сечения. На их основе в квантово-механическом приближении решались соответствующие одно-, двух- и трехмерные колебательные задачи. Сравнение результатов, полученных в приближениях разной размерности, позволяет оценить степень взаимодействия различных колебаний большой амплитуды. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проекты №№ 00-15-97346 и 03-03-32146).