- Статья поступила: 19.04.2022 г.
- С доработки: 01.09.2022 г.
- Принята к публикации: 01.09.2022 г.
- DOI 10.26902/JSC_id102145
- EDN: ZZZPAP
- Просмотров: 238
©
Федоров М.С.
1 , Филиппов И.А.
1, Гиричева Н.И.
1, Сырбу С.А.
2,3, Киселев М.Р.
4
1 Ивановский государственный университет, Россия
2 Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России, Россия
3 МИРЭА – Российский технологический университет, Москва, Россия
4 Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН, Москва, Россия
Методами дифференциально-сканирующей калориметрии и поляризационной термомикроскопии определены температуры фазовых переходов и получены данные о мезоморфных свойствах трех анизотропных производных 1,2,5-тиадиазола: 4,7-бис(додецилсульфанил)[2,3,1]бензотиадиазол BTDA, 4,7-бис(додецилсульфанил)[1,2,5]тиадиазоло [3,4-c]пиридин PyTDA, 4,7-бис(додецилсульфанил)[1,2,5]тиадиазоло[3,4-c]пиридазин PrdTDA. Показано, что среди исследуемых соединений мезогенным является PrdTDA, для которого наблюдается индуцирование мезофазы в температурном интервале 95.63—91.62 °C в режиме охлаждения из изотропно-жидкой фазы. С помощью методов квантовой химии: DFT (B3LYP, B97D) с базисными наборами cc-pVTZ и 6-311++G** изучено строение и определены конформационные свойства свободной молекулы PrdTDA, а также смоделированы возможные межмолекулярные взаимодействия, наблюдаемые в кристаллической фазе. Анализ потенциальных функций внутреннего вращения алкилсульфанильных заместителей относительно циклического ядра показал, что молекула PrdTDA
имеет 3 конформера. На основании структуры наиболее энергетически выгодного конформера молекулы выполнена геометрическая оптимизация димерного фрагмента цепочечного ассоциата PrdTDA⋯PrdTDA, характерного для кристаллической фазы. Анализ распределения электронной плотности (NBO) показал, что межмолекулярное взаимодействие возможно за счет неподеленных пар LP(S), LP(N) и разрыхляющих NBO σ-типа σ*(С—N), σ*(S—N).
Показана прямая связь между строением молекул и возможностью индуцировать
мезофазу за счет нековалентных межмолекулярных взаимодействий — халькогенной
связи.
Ключевые слова: мезоморфизм, жидкие кристаллы, тиадиазол, квантово-химические расчеты, DFT, NBO-анализ, самоорганизация