Е. П. Соколова профессор, д Х. н Межмолекулярные взаимодействия

Вид материалаДокументы

Содержание


Концепция межмолекулярного потенциала
Прямые электростатические взаимодействия
Мультипольные моменты
Модельные потенциалы парных взаимодействий
Специфические (донорно-акцепторные) взаимодействия
Формы контроля
Подобный материал:
Е.П. Соколова профессор, д.х.н

Межмолекулярные взаимодействия

  1. Разделы курса: основы квантовохимических -ab initio и полуэмпирических- методов расчёта межмолекулярных взаимодействий, классификация взаимодействий, электростатические мультиполь – мультипольные, индукционные, дисперсионные взаимодействия, модельные межмолекулярные потенциалы, специфические (донорно-акцепторные) взаимодействия .
  2. Темы и краткое содержание

2.1. Основы квантовохимических методов расчёта межмолекулярных взаимодействий. Уравнение Шредингера, метод молекулярных орбиталей. Электронная корреляция. Применение теории возмущений и вариационного метода. Полуэмпирические методы .

2.2 Концепция межмолекулярного потенциала. Классификация типов взаимо­действий: обменные, ван-дер-ваальсовы и специфические взаимодействия. Краткая характеристика методов их исследования и косвенного расчета.

2.3 Прямые электростатические взаимодействия. Потенциал и напряженность электростатического поля, энергия системы зарядов в электрическом поле. Одноцентровое разложение потенциала поля, создаваемое системой зарядов на расстояниях, превышающих размеры системы. Понятие о разложении потенциала по сферическим гармоникам.

2.4 Мультипольные моменты. Потенциал точечного диполя и квадруполя. Методы расчета мультипольных моментов; примеры их значений для соединений различных химических классов. Мультиполь – мультипольные взаимодействия. Двухцентровое разложение энергии электростатического взаимодействия двух систем зарядов. Расчёт прямых электростатических взаимодействий на примере полярных и не­поляр­­­ных молекул. Среднее значение энергии взаимодействия двух точеч­ных диполей.

2.5. Индукционные взаимодействия. Молекулярная поляризуемость как тензорное свойство. Преобразование тензоров поляризуемости, эллипсоид поляризуемости. Определение параметров поляризуемости молекул.

2.6. Дисперсионные взаимодействия. Дисперсионные силы Лондона, действу­ющие между изотропными осциллирующими диполями. Методы оценки дисперсионных постоянных. Дисперсионные взаимодействия между длинными алифатическими цепями.

2.7. Модельные потенциалы парных взаимодействий. Изотропные потенциалы. Потенциалы, зависящие от взаимной ориентации молекул. Многоцентровые потенциалы, потенциалы для непрерывного распределения взаимо­действу­ющих центров. Эффективные потенциалы парного межмолекулярного взаимо­действия. Сведения о методах оценки параметров модельных потенциалов.

2.8 Специфические (донорно-акцепторные) взаимодействия. Ван-дер-ваальсовы комплексы. Классификация донорных свойств молекул. Геометрия и стабильность комплексов некоторых органических соединений.


3. Перечень примерных контрольных вопросов и заданий для самостоятельной работы. Формируется преподавателем, исходя из того, какие темы он выбрал для самостоятельной подготовки.


4. Примерная тематика рефератов, курсовых работ Подготовка рефератов по данному курсу не предполагается. Темы курсовых работ формулируются как небольшие проекты, относящиеся к перечисленным разделам программы и выполняемые индивидуально.


5. Примерный перечень вопросов к экзамену по всему курсу. Перечень вопросов к экзамену по всему курсу определяется преподавателем, исходя из тем, включенных в данную программу.


Формы контроля: промежуточный – сдача письменного задания;

итоговый – экзамен на 2-м курсе магистратуры


Рекомендуемая литература (основная)

1.Каплан И.Г. Введение в теорию межмолекулярных взаимодействий. М., Наука. 1982.

2. Гиршфельдер Дж., Кертисс Ч., Берд Р. Молекулярная теория газов и жидкостей. М., ИЛ. 1961.

3. Мэйсон Э., Сперлинг Т. Вириальное уравнение состояния. М., Мир. 1972.

4. Смирнова Н.А. Молекулярные теории растворов. Л., Химия. 1987.

5. Эндрюс Л., Кифер Р. Молекулярные комплексы в органической химии. М., Мир. 1967.

6. Пиментал Дж., Мак Клеллан О. Водородная связь. М., Мир. 1969.


Дополнительная литература

1.Хобза П., Заградник Р. Межмолекулярные комплексы: роль ван-дер-ваальсо­вых систем в физической химии и биодисциплинах. М., Мир. 1989.

2. Maitland G.C., Rigby M., Smith E.B., Wakeham W.A. Intermolecular forces. Their origin and determination. Oxford, Clarendon Press. 1981. 616 pp.

3. Филиппов Л.П. Методы расчёта и прогнозирования свойств веществ. МГУ. 1988.