"Исследование химических сдвигов и констант спин-спинового взаимодействия в спектрах ЯМР 13C и 19F некоторых полифторированных 𝜋-сопряжённых карбокатионов". Дмитрий Сергеевич Фадеев, НИОХ СО РАН, 28.4.2020
Состав коллектива
- Фадеев Дмитрий Сергеевич, к.х.н., н.с. лаборатории магнитной радиоспектроскопии НИОХ СО РАН, спектроскопист и расчётчик
- Чуйков Игорь Петрович, к.х.н., н.с. лаборатории магнитной радиоспектроскопии НИОХ СО РАН, химик
- Маматюк Виктор Ильич, к.х.н., в.н.с. лаборатории магнитной радиоспектроскопии НИОХ СО РАН, автор и руководитель темы Проекта
Аннотация
Цель Проекта – изучить закономерности между параметрами спектров ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и особенностями строения полифторированных 𝜋-сопряженных карбокатионов различной природы и выработать подход, основанный на неэмпирической теории, для предварительного расчёта этих параметров. Изучаемые соединения характеризуются изменением химических сдвигов (ХС) и констант спин-спинового взаимодействия (КССВ) ядер фтора и углерода в широком диапазоне значений. Это определяет их высокую чувствительность к структурным особенностям, распределению электронной плотности, влиянию заместителей и среды. Подобные зависимости давно пытаются выразить в эмпирических уравнениях, которые с одной стороны с успехом используются химиками- синтетиками, а с другой не имеют под собой теоретической основы. В настоящие дни существует потребность в нахождении общего подхода, базирующегося на теории квантовой химии полностью неэмпирического характера, на основании которого можно делать выводы о структуре изучаемых фторсодержащих соединений, а также интерпретировать спектры ЯМР. Данный проект включает в себя как синтез ряда новых полифторированных 𝜋-сопряженных карбокатионов, квантово-химический расчет параметров ЯМР-спектров и интерпретацию экспериментальных данных на их основе, так анализ и систематизацию этих данных с учетом ранее полученных результатов. В задачи Проекта входит расширение ряда изученных полифторированных 𝜋-сопряженных карбокатионов различной природы, а именно: синтез предшественников, генерация долгоживущих катионов в сверхкислых средах, регистрация ЯМР-спектров высокого разрешения при низких температурах, квантово-химический расчёт ЯМР-параметров на высоком уровне теории, интерпретация полученных спектров, сопоставление экспериментальных и теоретических данных, построение выводов о структурных особенностях исследуемых соединений.
Публикации
- Analysis of 13C and 19F NMR spectra of tetrafluorophthalic anhydride and its derivatives / I.P. Chuikov, D.S. Fadeev, V. I . Mamatyuk et al. // J. Fluorine Chem. — 2011. — Vol. 132, no. 8. — Pp. 512–515.
- The Investigation of NMR parameters of the heptafluoroindenyl cation / D. S. Fadeev, I. P. Chuikov, V. M. Karpov, V. I. Mamatyuk // J. Fluorine Chem. — 2017. — Vol. 197. — Pp. 1 – 5.
- Fadeev D. S., Chuikov I. P., Mamatyuk V. I. A study of NMR parameters of para-substituted polyfluorinated benzyl cations and their precursors // J. Fluorine Chem. — 2016. — Vol. 182. — Pp. 53–60.
- The investigation of NMR parameters of Heptafluoroindenyl cation / D. S. Fadeev, I. P. Chuikov, V. I. Mamatyuk, V. M. Karpov // III School for young scientists ”Magnetic Resonance and Magnetic Phenomena in Chemical and Biological Physics” , 7–11 September 2014, Novosibirsk.
- Experimental and theoretical investigation of NMR-parameters of heptafluoroindenyl cation / D. S. Fadeev, I. P. Chuikov, V. I. Mamatyuk, V. M. Karpov // CTOC - 2015 ”Current Topics in Organic Chemistry”, 21–27 April 2015, Sheregesh, Russia,.
- Fadeev D. S., Mamatyuk V. I. Stereochemical Features of the Fluorine–Fluorine Coupling Constants in 𝜋-Sistems // 13th School-Conference for Young Scientists, 12–19 September 2010, Novosibirsk.
- 1,1-Difluoronaphthalene-2(1H)-ones in Diels-Alder reaction / P. A. Zaikin, O. T. Dyan, D. S. Fadeev et al. // J. Fluorine Chem. — 2017. — Vol. 199. — Pp. 20 – 29. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022113916305048
- Фадеев Д.С., Маматюк В.И. Особенности стереохимической зависимости констант спин-спинового взаимодействия 19F–19F в 𝜋-системах // XIII Молодежная школа-конференция по органической химии, 12–19 Сентября 2010 г., Новосибирск.
- Фадеев Д.С., Маматюк В.И. Экспериментальное и теоретическое исследование ЯМР параметров фторсодержащих 𝜋-сопряженных карбокатионов и их предшественников // X Международный семинар по магнитному резонансу, 2–7 Марта 2010, Ростов-на-Дону.
- Фадеев Д.С., Чуйков И.П., Маматюк В.И. Экспериментальное и теоретическое исследование ЯМР-параметров полифторированных пара-замещённых бензильных карбокатионов // V Всероссийская конференция «Новые достижения ЯМР в структурных исследованиях», 20–22 Апреля 2011 г., Казань.
- Исследование ЯМР-параметров полифторированных нафтилметильных катионов / Д. С. Фадеев, И. П. Чуйков, В. М. Карпов et al. // Всероссийская научная конференция с международным участием «Современные проблемы органической химии», 5–9 Июня 2017 г., Новосибирск.
- Фадеев Д. С., Чуйков И. П., Маматюк В. И. Неэмпирические и DFT расчеты химических сдвигов в спектрах ЯМР 13C и 19F замещенных пентафторбензолов // ЖСХ. — 2013. — Т. 54, Приложение 1. — С. 180–185.
- Анализ спектров ЯМР 19F и 13С тетрафторфталевого ангидрида и его производных / И. П. Чуйков, Д. С. Фадеев, В. И. Маматюк et al. // XX Cимпозиум «Современная химическая физика», 8–12 Сентября 2008 г., г. Туапсе.