Журнал "Макрогетероциклы"

 М. А. Елистратова,^a@ И. Б. Захарова,^b О. Е. Квятковский^a

^aФизико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук, 194021 Санкт Петербург, Россия

^bФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого», 195251 Санкт Петербург, Россия

^@E-mail: marina.elistratova@mail.ioffe.ru

DOI: 10.6060/mhc190552e

Макрогетероциклы 2019 12(4) 370-374

В работе представлены результаты квантово-химических расчетов оптимальной геометрии молекул  тетрафенилпорфирина (H₂TPP) и его Zn(II) комплекса (ZnTPP), их димеров и тримеров, энергетической щели ВЗМО-НВМО и энергий связи комплексов, а также другие параметры. Показана связь конфигураций основных состояний тримеров со свойствами самоорганизации выбранных материалов. Дано объяснение связи типа порфирина со свойствами самоорганизации. Основное состояние тримера (ZnTPP)₃ имеет конфигурацию «зигзаг», а (H₂TPP)₃ – «лестницы». Выигрыш в энергии при образовании тримера оптимальной конфигурации для ZnTPP составляет 13.23 ккал/моль, а для H₂TPP – 7.79 ккал/моль. Сделан вывод, что тетрафенилпорфиринат цинка не склонен к самоорганизации в линейные структуры при обычных условиях кристаллизации, поскольку его основное состояние имеет геометрию «зигзаг», не способствующую росту линейных структур. Большая разница энергии связи основного и других состояний тримера (ZnTPP)₃ затрудняет возможность контролировать самоорганизацию и рост линейных структур. Основное состояние в геометрии «лестница» и небольшая разница энергий между другими конфигурациями (H₂TPP)₃, напротив, позволяют выращивать различные модификации структур, в том числе нанонити, при несложных технологических изменениях.

С полным текстом статьи можно ознакомиться на английской версии сайта