title: A helium atom as a probe for  the electronic structure and acid-base properties of CH proton donors
metadata.name: dc.contributor.advisor
metadata.value: Тулуб Александр Владимирович
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.contributor.author
metadata.value: Ефимова Александра Александровна
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.contributor.author
metadata.value: Efimova Aleksandra
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.contributor.editor
metadata.value: Толстой Петр Михайлович
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.contributor.editor
metadata.value: Tolstoi Petr Mikhаilovich
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.date.accessioned
metadata.value: 2018-07-25T20:11:51Z
metadata.lang: -
metadata.name: dc.date.available
metadata.value: 2018-07-25T20:11:51Z
metadata.lang: -
metadata.name: dc.date.issued
metadata.value: 2017
metadata.name: dc.identifier.other
metadata.value: 032769
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.identifier.uri
metadata.value: http://hdl.handle.net/11701/11072
metadata.lang: -
metadata.name: dc.description.abstract
metadata.value: Целью данной работы было апробирование на нескольких фторсодержащих молекулах принципиально нового способа описания электронной оболочки – использования атома гелия 3He в качестве зондирующей частицы. Подход заключается, во-первых, в расчете поверхности энергии взаимодействия изучаемых CH-кислот с пробной частицей в общем случае в трехмерном наборе точек. Во-вторых, на основе квантово-механических вычислений проводится первичное описание электронных оболочек и, с использованием традиционных подходов квантовой химии, строятся контурные карты распределения электронной плотности (EDS), равного электростатического потенциала (ESP) и функции локализации электронов (ELF). Далее проводится зондирование рассматриваемых молекул атомом гелия, с последующим получением поверхностей энергии взаимодействия, химического сдвига атома гелия δHe и ядерно-независимого химического сдвига (NICS). Было показано, что энергия взаимодействия и химический сдвиг ядра атома гелия чувствительны к слабым изменениям электронной плотности. В качестве объекта исследования были выбраны три CH-кислоты с различной гибридизацией атома углерода – фторацетилен FCCH (sp), трифторэтилен C2HF3 (sp2) и фтороформ F3CH (sp3).  Также было проведено дополнительное поисковое исследование, задачей которого было проанализировать протонодонорную способность молекул X3CH (X = F, Cl, Br), проявляемую ими в комплексах с сильным донором протона – хлорид-анионом Cl-. Это исследование представляет интерес, т.к. в некоторых работах наблюдался следующий эффект: хлороформ оказывался более сильным донором протона, чем фтороформ, несмотря на большее значение электроотрицательности атомов фтора среди галогенов, и объяснения такому эффекту пока не предложено.
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.description.abstract
metadata.value: The aim of this work is to test a new method of electronic shell description by using a helium atom as a probe for electronic structure. The approach consists of three main steps: at first step, we calculated interaction energy of investigating CH-acids with the probe particle in three-dimensional set of points. Secondly, based on quantum-mechanical calculations we conducted an initial description of electronic shell and plot some contour maps using standard quantum-chemical approaches (calculations of surfaces of the electron density (EDS), electrostatic potential (ESP), the electron localization function (ELF)). At last step, we carried out probing of considered molecules by a helium atom and built topological maps of helium chemical shift and nucleus-independent chemical shift (NICS). It was shown that interaction energy and helium chemical shift surfaces are sensitive to weak changes of electron density. As the main objects for this study we have selected three CH-acids with different hybridization of carbon atom: fluoroacetylene FCCH (sp), trifluoroethylene C2HF3 (sp2) and fluoroform F3CH (sp3).  Moreover, we provide an additional investigation of proton-donor ability of X3CH (X = F, Cl, Br) molecules in complexes with сhloride anion Cl-. A few recent works shows that chloroform is a stronger proton donor than fluoroform, despite the greater electronegativity of fluorine atoms among halogens. The actual reason of this effect remain largely unknown, therefore our aim in this part of work is to fill this gap.
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.language.iso
metadata.value: ru
metadata.name: dc.subject
metadata.value: водородная связь
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.subject
metadata.value: СН-кислоты
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.subject
metadata.value: нековалентные взаимодействия
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.subject
metadata.value: электронная плотность
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.subject
metadata.value: зондирование электронной оболочки
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.subject
metadata.value: теория функционала плотности
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.subject
metadata.value: спектральная диагностика
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.subject
metadata.value: атом гелия
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.subject
metadata.value: ядерный магнитный резонанс.
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.subject
metadata.value: hydrogen bond
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.subject
metadata.value: CH-acids
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.subject
metadata.value: non-covalent interactions
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.subject
metadata.value: electron density
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.subject
metadata.value: probing of electronic shell
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.subject
metadata.value: density functional theory
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.subject
metadata.value: spectral diagnostics
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.subject
metadata.value: helium atom
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.subject
metadata.value: nuclear magnetic resonance.
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.title
metadata.value: A helium atom as a probe for  the electronic structure and acid-base properties of CH proton donors
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.title.alternative
metadata.value: Атом гелия как зонд электронного строения и кислотно-основных свойств CH-доноров протона
metadata.lang: ru_RU
resources.filename: VKR_Efimovoj_AA.pdf
resources.url: https://dspace.spbu.ru/bitstream/11701/11072/1/VKR_Efimovoj_AA.pdf
resources.format: Adobe PDF
resources.description: Article
resources.size: 3,25 MB
resources.filename: reviewSV_Otzyv_rukovoditelya_Efimova.pdf
resources.url: https://dspace.spbu.ru/bitstream/11701/11072/2/reviewSV_Otzyv_rukovoditelya_Efimova.pdf
resources.format: Adobe PDF
resources.description: ReviewSV
resources.size: 804,5 kB
resources.filename: reviewSV_Efimova_A_A__rec.pdf
resources.url: https://dspace.spbu.ru/bitstream/11701/11072/3/reviewSV_Efimova_A_A__rec.pdf
resources.format: Adobe PDF
resources.description: ReviewRev
resources.size: 513,75 kB
resources.filename: reviewSV_stt02640_Tulub_Aleksandr_Vladimirovich_(reviewer)(Ru).txt
resources.url: https://dspace.spbu.ru/bitstream/11701/11072/4/reviewSV_stt02640_Tulub_Aleksandr_Vladimirovich_%28reviewer%29%28Ru%29.txt
resources.format: Text
resources.description: ReviewRev
resources.size: 8,05 kB
resources.filename: reviewSV_st001048_Tolstoj_Petr_Mixajlovich_(supervisor)(En).txt
resources.url: https://dspace.spbu.ru/bitstream/11701/11072/5/reviewSV_st001048_Tolstoj_Petr_Mixajlovich_%28supervisor%29%28En%29.txt
resources.format: Text
resources.description: ReviewSV
resources.size: 2,21 kB
resources.filename: reviewSV_st001048_Tolstoj_Petr_Mixajlovich_(supervisor)(Ru).txt
resources.url: https://dspace.spbu.ru/bitstream/11701/11072/6/reviewSV_st001048_Tolstoj_Petr_Mixajlovich_%28supervisor%29%28Ru%29.txt
resources.format: Text
resources.description: ReviewSV
resources.size: 3,84 kB