Структурно-групповой анализ карбоксильного и сульфокатионообменников тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.02, кандидат химических наук Нечаева, Людмила Станиславовна

• Нечаева, Людмила Станиславовна
• кандидат химических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат химических наук Нечаева, Людмила Станиславовна

ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Структурно-групповой анализ систем с ковалентными связями

1.2. Возможности программы Gaussian для расчета структуры и свойств молекулярных систем

1.3. Компьютерное моделирование ионообменников.

1.4. ИК спектроскопия ионообменников

1.5. ЯМР спектроскопия ионообменников

Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Характеристика исследуемых ионообменников.

2.2. Подготовка ионообменников к анализу методом инфракрасной спектроскопии.

2.3. Подготовка ионообменников к анализу методом ЯМР спектроскопии

2.4. Методика компьютерного моделирования катионообменников

2.4.1. Квантово-химическое моделирование

2.4.2. Молекулярно-динамическое моделирование

2.5. Статистическая обработка экспериментальных данных.

Глава 3. СТРУКТУРНО-ГРУППОВОЙ АНАЛИЗ ГИДРАТИРОВАННОЙ ИОНОГЕННОЙ ГРУППЫ В СУЛЬФО- И КАРБОКСИЛЬНОМ КАТИОНООБМЕННИКАХ

3.1. Этапы структурно-группового анализа супрамолекулярных систем.

3.2. Моделирование начальных структур катионообменников.

3.3. Квантово-химический расчет ИК спектров катионообменников.

3.4. Квантово-химический расчет ЯМР спектров катионообменников.

3.5. Анализ структуры составного повторяющегося звена сульфокатионообменника и карбоксильного катионообменника

Глава 4. МОЛЕКУЛЯРНО - ДИНАМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КАТИОНООБМЕННИКОВ И МЕХАНИЗМ ИОННОГО ТРАНСПОРТА 4.1. Моделирование диссоциации ионогенной группы методом молекулярной динамики

4.2. Механизм транспорта ионов в ионообменниках.

ВЫВОДЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Структурно-групповой анализ карбоксильного и сульфокатионообменников»

Актуальность темы. Молекулярная спектроскопия широко применяется в аналитической химии для целей структурно-группового анализа и идентификации веществ. Установление функциональных групп, входящих в состав соединений, и строения веществ по их спектрам представляет собой очень сложную задачу. Методы ее решения в настоящее время разработаны только для систем с ковалентными связями. В этих методах структурные фрагменты, из которых состоит вещество, выявляются на основе спектро-структурных корреляций и логического анализа экспериментальных ИК и ЯМР спектров, а полная структура вещества устанавливается комбинацией выявленных фрагментов на основе свойства валентности и направленности химических связей. Длины связей и валентные углы предполагаются при этом известными и стандартными. Значительные трудности возникают при решении обратной спектральной задачи для объектов супрамолекулярной химии. В супрамолекулярной химии определяющую роль играют нековалентные взаимодействия, являющиеся в целом более слабыми, чем ковалентные связи. В области слабых взаимодействий длины связей и углы между связями зависят от окружения, а при отнесении полос ИК спектров к отдельным функциональным группам необходимо правильно проинтерпретировать влияние межмолекулярных взаимодействий. Поэтому методы структурно-группового анализа и идентификации веществ, разработанные для соединений с ковалентными связями, для объектов супрамолекулярной химии неприменимы. Структура супрамолекулярных соединений устанавливается обычно либо на основе анализа информации, полученной физико-химическими методами, либо методами компьютерного моделирования. Однако физико-химические методы не могут дать полной картины структуры супрамолекулярной системы, а квантово-химические расчеты систем, в которых возможны различные способы связывания молекул, часто дают несколько вариантов структур и возникает проблема их достоверности. Корректная супрамолекулярная структура может быть получена в результате комплексного подхода, включающего совокупное квантово-химическое и спектральное исследование, однако такие исследования в литературе отсутствуют.

Важнейшую роль в супрамолекулярной химии играют водородные связи. К супрамолекулярным системам с надмолекулярной структурой, сформированной посредством водородных связей и электростатических взаимодействий, относятся ионообменники, широко используемые в аналитической химии для хроматографического разделения и концентрирования веществ. Недостаточная информация о структурной организации молекул воды вблизи фиксированного и подвижного ионов в ионообменниках не позволяет выяснить особенности механизма удерживания при хроматографическом разделении на ионообменниках, выполнить корректный расчет характеристик удерживания, понять причину различия эффективности ионообменников для целей концентрирования веществ и др. Поэтому разработка основ структурно - группового анализа и идентификации веществ в супрамолекулярных системах является актуальной задачей аналитической химии с точки зрения совершенствования теории структурно-группового анализа, математического обеспечения химического анализа и углубления представлений о природе взаимодействий, лежащих в основе методов аналитической химии.

Работа выполнена в соответствии с Координационным планом Научного Совета РАН по адсорбции и хроматографии на 2006-2009 годы по теме «Изучение механизма межмолекулярных взаимодействий и закономерностей удерживания (№ темы 2.15.6.2.Х. 65)» и поддержана федеральной целевой программой «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы.

Цель работы: создание способа структурно-группового анализа в супрамолекулярных системах на основе методов квантовой химии и молекулярной динамики в совокупности с анализом ИК и ЯМР спектров, и его применение к анализу ионообменников.

Для достижения цели работы решались следующие задачи:

1. Разработка основ структурно-группового анализа в супрамолекулярных системах.

2. Исследование влияния окружения функциональных групп изучаемых ионообменников на частоты их колебаний методами квантовой химии. Построение математических эталонов спектров функциональных групп ионообменников с контактной и гидраторазделенной ионной парами в рамках упрощенных моделей. Выбор наиболее вероятной структуры репрезентативного фрагмента ионообменника на основе сопоставления математических эталонов с; экспериментальными спектрами и ее оптимизация методами квантовой химии.

3. Анализ геометрических параметров водородных связей, образующихся между молекулами воды, расположенными вблизи функциональных групп карбоксильного катионообменника и сульфокатионообменника.

4. Верификация оптимальных структур ионообменников методом молекулярной динамики.

Научная новизна. Разработан способ структурно - группового анализа супрамолекулярных систем на примере ионообменников, заключающийся в установлении их структуры квантово-химическим и молекулярно-динамическим моделированием, адекватность которого подтверждается исследованием экспериментальных ИК и ЯМР спектров.

На основе квантово-химического расчета ИК и ЯМР спектров репрезентативных фрагментов ионообменных систем установлено различие частот валентных колебаний функциональных групп и химических сдвигов ядер противоионов для структур с контактной и гидраторазделенной ионными парами. Это позволяет использовать положение максимумов полос поглощения функциональных групп в ИК спектрах катионообменников и химический сдвиг ядер противоионов в ЯМР спектрах для установления типа ионной пары (контактная или гидраторазделенная) в исследованных системах.

Определены длины и углы водородных мостиков в репрезентативных фрагментах ионообменных систем, показано разрушающие действие ионообменников на Н - связи, образующиеся между молекулами воды, структурированными вблизи функциональных групп ионообменников.

Практическая значимость работы. Рассчитанные ИК и ЯМР спектры ионообменников могут быть использованы в качестве математических эталонов спектров для построения баз данных с целью разработки экспертных систем супрамолекулярных соединений, а также для решения задачи отнесения полос в ИК спектрах ионообменников при различном влагосодержании. Результаты структурного анализа ионообменников могут быть применены для расчета на молекулярном уровне характеристик удерживания ионов при их хроматографическом разделении на ионообменниках, транспортных характеристик ионов в ионообменных системах, констант ионного обмена и других свойств.

Положения, выносимые на защиту;

1. Способ структурно-группового анализа в супрамолекулярных системах на основе квантово-химического и молекулярно-динамического моделирования и анализа ИК и ЯМР спектров.

2. На основе квантово-химического расчета установлена правомочность использования частот колебаний функциональных групп ионообменников и химических сдвигов ядер противоионов в качестве критерия наличия молекул воды между фиксированным и подвижным ионами в карбоксильном и сульфокатионообменниках.

3. Доказано увеличение длин водородных мостиков между молекулами воды, структурированными вблизи функциональных групп исследованных ионообменников, по сравнению с водой с ненарушенной структурой.

4. В результате молекулярно-динамического анализа установлена диссоциация ионной пары в карбоксильном катионообменнике и сульфокатионообменнике.

Публикации. Основное содержание работы отражено в 5 статьях, 4 из которых опубликованы в журналах, входящих в утвержденный ВАК РФ перечень научных изданий, и 4 тезисах и материалах конференций.

Апробация результатов исследования. Основные результаты исследования были доложены на II Международном форуме «Аналитика и аналитики» (Воронеж, 2008 г.), Всероссийской конференции «Теория и практика хроматографии. Хроматография и нанотехнологии» (Самара, 2009 г.), XIII Всероссийском симпозиуме «Актуальные проблемы теории адсорбции, пористости и адсорбционной селективности» (Москва, 2009 г.), IV Всероссийской конференции «Физико-химические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах» (Воронеж, 2008 г.).

Структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и списка литературы, изложена на 131 странице, содержит 29 рисунков, 21 таблицу. Список литературы включает 123 библиографических наименования.

Заключение диссертации по теме «Аналитическая химия», Нечаева, Людмила Станиславовна

118 ВЫВОДЫ

1. Разработан способ определения структуры супрамолекулярных соединений на основе методов квантовой химии и молекулярной динамики в совокупности с анализом ИК и ЯМР спектров. Апробация метода проведена на примере исследования структур ионообменных систем.

2. Показано, что химические сдвиги ядер противоионов и частоты валентных колебаний функциональных групп исследованных ионообменников для структур с контактной и гидраторазделенной ионными парами различаются и вследствие этого могут служить критерием наличия молекул воды между фиксированным и подвижным ионами. В результате сопоставления математических эталонов с экспериментальными спектрами установлена диссоциация ионных пар в структурах сульфокатионообменника, карбоксильного катионообменника и перфторированной сульфокатионитовой мембраны.

3. На основе структурного анализа оптимизированных репрезентативных фрагментов исследованных катионообменников установлено увеличение длин водородных мостиков, образующихся между молекулами воды, структурированными вблизи функциональных групп, по сравнению с данными связями в воде с ненарушенной структурой. Это указывает на ослабление водородных связей, образующихся между молекулами воды вблизи функциональных групп, что объясняется отрицательным типом гидратации фиксированного иона.

4. Структурно-динамический анализ карбоксильного катионообменника и сульфокатионообменника подтверждает наличие диссоциации ионной пары в данных системах. Наличие молекул воды между фиксированным и подвижным ионами позволяет сделать вывод, что удерживание ионов в ионообменнике при хроматографическом разделении осуществляется не только за счет электростатического взаимодействия фиксированного и подвижного иона, но и за счет водородной связи между гидратными оболочками противоионов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Нечаева, Людмила Станиславовна, 2010 год

1. Грибов Л. А., Баранов В.И., Эляшберг М.Е. Безэталлонный молекулярный спектральный анализ / Л.А. Грибов, В.И. Баранов, М.Е. Эляшберг. - М. : Едиториал УРСС, 2002. - 320 с.

2. Лебедев К.С. Использование баз данных по ИК- и масс-спектрам для установления строения органических соединений / К.С. Лебедев //Журн. аналит. химии. 1993. - Т. 48, № 5. - С. 851-863.

3. Дерендяев Б.Г., Лебедев К.С. Математические методы и ЭВМ в аналитической химии / Б.Г. Дерендяев, К.С. Лебедев. М. : Наука, 1989.-С. 110-123.

4. Эляшберг М.Е., Грибов Л.А., Серов В.В. Молекулярный спектральный анализ и ЭВМ / М.Е. Эляшберг, Л.А. Грибов, В.В. Серов. М. : Наука, 1980. - 307 с.

5. Small G.W. Automated spectral interpretation / G.W. Small // Anal. Chem. 1987. - V. 59, № 7. - P. 535A-546A.

6. Gray N.A.B. Artificial intelligence in chemistry / N.A.B. Gray // Anal. Chim. Acta. 1988. - V. 210, № 1. - P. 9-32.

7. Эляшберг М.Е. Экспертные системы для молекулярного спектрального анализа / М.Е. Эляшберг // Журн. аналит. химии. — 1992. Т. 47, № 6. - С. 966-981.

8. Эляшберг М.Е. Экспертные системы для установления структуры органических молекул спектральными методами / М.Е. Эляшберг // Успехи химии. 1999. - Т. 68, № 7. - С. 579-604.

9. An expert system for molecular structure elucidation based on spectral data / M.E. Elyashberg et all. // J. Mol. Struct.: THEOCHEM. 1991. -V. 230. -P. 191-203.

10. X-PERT: a user-friendly expert system for molecular structure elucidation by spectral methods / M.E. Elyashberg et all. // Anal. Chim. Acta. -1997. V. 337, № 3. - P. 265-286.

11. An expert system for automated structure elucidation utilizing lH-lH, 13C-'H and 15N-'H 2D NMR correlations / K.A. Blinov et all. // J. Anal. Chem. 2001. - V. 369, № 7-8. - P. 709-714.

12. Application of a New Expert System for the Structure Elucidation of Natural Products from Their ID and 2D NMR Data / M.E. Elyashberg et all. // J. Nat. Prod. 2002. - V. 65, № 5. - P. 693-703.

13. Новые компьютерные методы установления структуры молекул по двумерным ЯМР спектрам / М.Е. Эляшберг и др. // Журн. аналит. химии. 2008. - Т. 63, № 1. - С. 18-26.

14. Беллами JL Инфракрасные спектры сложных молекул / JI. Беллами. М. : Изд-во иностранной литературы, 1963. - 590 с.

15. Лен Ж.-М. Супрамолекулярная химия: концепции и перспективы / Ж.-М. Лен. Новосибирск : Наука. Сиб. предприятие РАН, 1998. -334 с.

16. Зоркий П.М. Структурная химия на рубеже веков / П.М. Зоркий // Рос. хим. журн. 2001. - Т. 45, № 2. - С. 3-10.

17. Зоркий П.М., Ланшина Л.В., Кораблева Е.Ю. Понятие структуры в современной химии. I. Уровни и аспекты моделирования и описания / П.М.Зоркий, Л.В. Ланшина, Е.Ю. Кораблева // Журн. структурн. химии. 1994. - Т. 35, № 2. - С. 121-126.

18. Зоркий П.М. Понятие структуры в современной химии. II. Структурное многообразие конденсированных фаз. Обобщенная кристаллохимия и описания / П.М. Зоркий // Журн. структурн. химии. 1994. - Т. 35, № 3. - С. 99-102.

19. Метод молекулярной динамики в физической химии : сб. науч. тр. / отв. ред. Ю.К. Товбин. М. : Наука, 1996 - 334 с.

20. Буркерт У., Эллинджер Н. Молекулярная механика / У. Буркерт, Н. Эллинджер. М. : Мир, 1986. - 364 с.

21. Попл Д.А. Квантово химические модели / Д.А. Попл // Успехи физ. наук. 2002. - Т. 172, №3. - С. 349-356.

22. The general atomic and molecular electronics structure systems / M.W. Schmidt et all. // J. Comput. Chem. 1993. - V. 14, № 11 - P. 1347-1363.

23. Gerndt M. Parallel programming models, tools and performance analysis / M. Gerndt // NIC Series. 2000. - V. 3. - P. 27-45.

24. Steinke T. Tools for parallel quantum chemistry software / T. Steinke // NIC Series. 2000. - V. 3. - P. 67-96.

25. Sherwood P. Hybrid quantum mechanics/molecular mechanics approaches/ P. Sherwood // NIC Series. 2000. - V. 3. - P. 285-305.

26. Jensen F. Introduction to computational chemistry / F. Jensen. New York : Wiley, 2001.-429 p.

27. Rode B.M., Islam S.M., Yongyai Y. Computational methods in solution chemistry / B.M. Rode, S.M. Islam, Y. Yongyai // Pure & Appl. Chem. 1991. -V. 63. - P. 1725-1732.

28. Schafer A. Industrial challenges for quantum chemistry / A. Schafer // NIC Series. 2000. - V. 3. - P. 1-5.

29. Foresman J.В., Frisch A. Exploring chemistry with electronic structure methods/ J.B. Foresman, A. Frisch. Pittsburgh : Gaussian, Inc., 1996.-301 p.

30. Solvent Effects. 5. Influence of cavity shape, truncation of electrostatics, and electron correlation on ab initio reaction field calculations / J.B. Foresman et all. // J. Phys. Chem. 1996. - V.100, № 40. - P. 16098-16104.

31. Gordon M.N., Pople J.A. A method of two-ekectron Gaussian integral and integral derivative evaluation using recurrece relation /

32. M.N. Gordon, J.A. Pople // J. Chem. Phys. 1988. - V. 89, № 9 - P. 5777-5786.

33. Self-consistent molecular orbital methods. XVII. Ceometries and binding energies of second-row molecules. A cimparision of three basis sets / J.B. Collins et all. // J. Chem. Phys. 1976. - V. 64, №12. - P. 5142-5151.

34. Self-consistent molecular orbital methods. XX. A basis set for correlated wave functions / R. Krishnan et all. // J. Chem. Phys. — 1980. V. 72., № 1. - P. 650-654.

35. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Квантовая механика (нерелятивистская теория). Теоретическая физика : в 2 т. / Л.Д. Ландау, Е. М. Лифшиц. М. : Наука, 1989. - Т. 3. - 768 с.

36. Грибов Л.А., Муштакова С.П. Квантовая химия / Л.А. Грибов, С.П. Муштакова. М. : Гардарики, 1999. - 390 с.

37. Степанов Н.Ф. Квантовая механика и квантовая химия / Н.Ф. Степанов. М. : Мир, 2001. - 519 с.

38. Соловьев М.Е., Соловьев М.М. Компьютерная химия / М.Е. Соловьев, М.М. Соловьев. М. : СОЛОН-Пресс, 2005. - 536 с.

39. Фудзинага С. Метод молекулярных орбиталей / С. Фудзинага. — М. : Мир, 1983.-461 с.

40. Кларк Т. Компьютерная химия / Т. Кларк. М. : Мир, 1990. - 383 с.

41. Симкин Б.Я., Шейхет И.И. Квантово-химическая и статистическая теория растворов. Вычислительные методы и их применение / Б.Я. Симкин, И.И. Шейхет. М. : Химия, 1989. - 256 с.

42. Гельферих Ф. Иониты: Основы ионного обмена / Ф. Гельферих. — М. : Изд-во иностранной литературы, 1962. 490 с.

43. Практикум по ионному обмену : учеб. пособие / Селеменев В.Ф. и др.. — Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-т, 2004. — 160 с.

44. Полянский Н.Г., Горбунов Г.В., Полянская H.JI. Методы исследования ионитов / Н.Г. Полянский, Г.В. Горбунов, H.JI. Полянская. М. : Химия, 1976. - 208 с.

45. Дьяков Ю.А., Товбин Ю.К. Моделирование динамики катионов, молекул воды и боковых цепей в мембранах типа Нафион / Ю.А. Дьяков, Ю.К. Товбин // Изв. АН. Серия химическая. 1995. - №7. -С. 1233-1236.

46. Компьютерное моделирование структуры сульфокатионообменников в формах ионов с отрицательной гидратацией / Е.В. Бутырская и др. // Сорбционные и хроматографические процессы. 2004. - Т. 4, вып. 2. - С. 126-133.

47. Резников А.А., Шапошник В.А., Козадерова О.А. Квантовохимический расчет структуры фосфорнокислого катионообменника / А.А. Резников, В.А. Шапошник, О.А. Козадерова // Сорбционные и хроматографические процессы. — 2005. Т. 5, вып. 6. - С. 817-820.

48. Шапошник В.А., Бутырская Е.В., Чудин П.М. Компьютерное моделирование гидратации катионов в водных растворах и ионообменниках / В.А. Шапошник, Е.В. Бутырская, П.М. Чудин // Сорбционные и хроматографические процессы. 2002. - Т. 2, вып. 3. - С. 287-294.

49. Бутырская Е.В., Шапошник В.А. Интерпретация инфракрасных спектров ионообменных систем / Е.В. Бутырская, В.А. Шапошник // Оптика и спектроскопия. 2002. - Т. 92, № 3. - С. 413-417.

50. Интерпретация батохромного и гипсохромного сдвига колебательных частот катионообменника / Е.В. Бутырская и др. // Журн. аналит. химии. 2007. - Т. 62, № ю. - С. 1034-1039.

51. Инфракрасная спектроскопия ионообменных материалов / В.А. Углянская и др.. — Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1989. 207 с.

52. Lowry S.R., MauritzK.A. An investigation of ionic hydration effects in perfluorosulfonate ionomers by fourier transform' infrared spectroscopy / S.R. Lowry, K.A. Mauritz// J. Am. Chem. Soc. 1980. -V. 102, № 14.-P. 4665-4661.

53. Levy L.Y., Jenard A., Hurwitz H.D. Hydration and ion-exchange process in carboxylic membranes / L.Y. Levy, A. Jenard, H.D. Hurwitz // J. Chem. Soc. Faraday Trans. 1982. - V. 78. - P. 29-36.

54. Бутырская E.B., Шапошник В.А. Состояние воды в перфорированных катионообменных мембранах / Е.В. Бутырская, В.А. Шапошник // Химия и технология воды. — 1997. Т. 19, № 2. -С. 122-127.

55. Водолазов Л.И., Ласкорин Б.Н., Федорова Л.А. Иониты и ионный обмен : сб. науч. тр. / Л.И. Водолазов, Б.Н. Ласкорин, Л.А. Федорова. Л. : Наука, 1975. - С. 45.

56. Киселева Е.Д., Чмутов К.В. Исследование методом инфракрасной спектроскопии изменения физико-химической структуры облученного анионита АВ-17 / Е.Д. Киселева, К.В. Чмутов // Журн. физич. химии. 1971. - Т. 45, № 6. - С. 15091512.

57. Клочкова Т.А. О химической стойкости полимеризационных ионитов КУ-2 и АВ-17 / Т.А. Клочкова // Теория и практика сорбционных процессов : Межвуз. сб. науч. тр. / Воронеж, гос. унт. Воронеж, 1971. - вып. 6. - С.136-139.

58. Тупулов П.Е., Бельфер С.И., Салдадзе К.М. Ионный обмен и иониты : сб. науч. тр./ П.Е. Тупулов, С.И. Бельфер, К.М. Салдадзе. JI. : Наука, 1970. - С. 53.

59. Котова Д.Л., Селеменев В.Ф. Термический анализ ионообменных материалов / Д.Л. Котова, В.Ф. Селеменев. М. : Наука, 2002. - 155 с.

60. Семушин A.M., Яковлев В.А., Иванова Е.В. Инфракрасные спектры поглощения ионообменных материалов / A.M. Семушин, В.А. Яковлев, Е.В. Иванова. Л. : Химия, 1980. - 96 с.

61. Углянская В.А., Завьлова Г.А., Чикин Г.А. Исследование ионообменных материалов методом ИК спектроскопии / В.А. Углянская, Г.А. Завьлова, Г.А. Чикин // Журн. прикл. спектроскопии. 1983. - Т. 38, № 5. - С. 866-872.

62. Whittington D., Millar J.R. Infra-red absorption spectra of ion-exchange resins / D. Whittington, J.R. Millar // J. Appl. Chem. 1968. -V. 18, №4.-P. 122-128.

63. Изучение комплексообразования при сорбции ионов некоторых ионов переходных металлов карбоксильными катионитами КБ-2 и

64. КБ-4 / К.М. Салдадзе и др. // Координационная химия. 1976. -Т. 2, № 3. - С. 382-385.

65. Применение инфракрасной спектроскопии для исследования ионообменных материалов. I. Катионообменные смолы / Б.Н. Ласкорин и др. // Синтез и свойства ионообменных материалов : сб. науч. тр. -М. : Наука, 1968. С. 146-151.

66. Накамото К. инфракрасные спектры неорганических и координационных соединений / К. Накамото. М. : Мир, 1966. — 411 с.

67. Быстров Г.С., Григорьева Г.А., Николаев Н.И. Исследование системы ионит — растворитель методом ядерного магнитного резонанса / Г.С. Быстров, Г.А. Григорьева, Н.И. Николаев // Успехи химии. 1976. - Т. 45, вып. 9. - С. 1621-1645.

68. Gordon J.E. Proton magnetic resonance and infrared spectra of some ion-exchange resin solvent systems / J.E. Gordon // J. Phys. Chem. - 1962. - V.66. -P. 1150-1158.

69. Манк В.В., Куриленко О.Д. Исследование межмолекулярных взаимодействий в ионообменных смолах методом ЯМР / В.В. Манк, О.Д. Куриленко. Киев : Наукова думка, 1976. - 80 с.

70. Ядерный магнитный резонанс протонов и Li в смоле КУ-2 / В.В. Манк и др. // Журн. физич. химии. 1972. - Т. 46, № 2. - С. 344-346.

71. Greekmore R.W., Reilley C.N. Nuclear magnetic resonance study of ion-exchange resins / R.W. Greekmore, C.N. Reilley // Anal. Chem. 1970. - V. 42, № 6. - P. 570-575.

72. Исследование состояния воды в слабокислотном катионите КБ-4П2 методом ЯМР / В.В. Манк и др. // Докл. АН СССР. 1972. -Т. 202, №2.-С. 377-379.

73. Howery D.G., Shore L., Kohn B. Proton magnetic resonance studies of the structure of water in Dowex 50W / D.G. Howery, L. Shore, B. Kohn // J. Phys. Chem. 1972. - V. 76, № 4. - P . 578-581.

74. Frankel L.S. Nuclear magnetic resonance study of ion — exchange resins. Macroreticular resins, carboxylic acid resins, and line width effects / L.S. Frankel // J. Phys. Chem. - 1971. - V. 75, № 9. - P. 1211-1215.

75. Быстров Г.С., Николаев Н.И. Ядерная релаксация 7Li в катионите КУ-2 / Г.С. Быстров, Н.И. Николаев // Журн. физич. химии. 1973. - Т. 47, № 4. - С. 1006-1008.

76. Komoroski R.A., Mauritz К.A. A sodium-23 nuclear magnetic resonance study of ionic mobility and contact ion pairing in a perfluorosulfonate ionomer / R.A. Komoroski, K.A. Mauritz // J. Am. Chem. Soc. 1978. - V. 100, № 24. - P. 7487-7489.

77. Структура транспортных каналов и диффузионная подвижность молекул воды в катионообменных сульфо- и карбоксилсодержащих мембранах / В. В. Котов и др. // Конденсир. среды и межфаз. границы. 2003. - N 3. - С. 271-277.

78. Волков В.И., Котов В.В., Нетесова Г.А. Самодиффузия воды и предельных алифатических спиртов в катионообменных мембранах / В.И. Волков, В.В. Котов, Г.А. Нетесова // Журн. физич. химии. 2008. - Т. 82, № 7. - С. 1337-1341.

79. Механизм протонной проводимости мембран на основеполивинилового спирта и фенолсульфокислоты по данным ЯМР на 1 10ядрах Ни С / В.И. Волков и др. // Электрохимия. 2009. - Т. 45, №4. -С. 398-406.

80. Мархол М. Ионообменники в аналитической химии : в 2 ч. / М. Мархол. -М. : Мир, 1985. ч. 1. - 264 с.

81. Физико химические свойства ионообменных материалов / Н.П. Березина и др.. - Краснодар : Изд-во Кубан. ун-та, 1999. -82 с.

82. Состояние и диффузионная подвижность воды в перфорированных сульфокатионитовых мембранах по данным протонного магнитного резонанса / В.И. Волков и др. // Журн. физич. химии. 1993. - Т. 67, № 5. - С. 1014-1018.

83. Волков В.И. Избирательный ионный и молекулярный транспорт в ионообменных мембранах по данным магнитного резонанса : дис. . д-ра физ-мат. наук / В.И. Волков. Москва, 1994. - 269 с.

84. Природа избирательности перфорированных сульфокатионитовых мембран к ионам ряда щелочных металлов7 23 133по данным ЯМР высокого разрешения на ядрах Li, Na и Cs /

85. B.И. Волков и др. // Журн. физич. химии. 1994. - Т. 68, № 2.1. C. 309-316.

86. Mank V.V., Lebovka N.I. On the structure of water NMR spectra in membranes / V.V. Mank, N.I. Lebovka // Chem. Phys. Lett. 1983. -V. 96, № 6. - P. 629-630.

87. Лундин А.Г., Федин Э.И. ЯМР-спектроскопия / А.Г. Лундин, Э.И. Федин. М. : Наука. - 1986. - 224 с.

88. Gaussian 03. Revision С.02 / M.J. Frish et all. Gaussian, Inc. Pittsburg, PA, 2003.

89. Molecular Dynamic Modeling Pakage MoDyp. Version 1.13 build la / K.V. Shaitan et all. MSU MDL, M., 2001.

90. McWeeny R., Diercksen G. Self-consistent perturbation theory. II. Extension to open shells / R. McWeeny, G. Diercksen // J. Chem. Phys. 1968. - V. 49, № 11. - P. 4852-4856.

91. Frisch M.J., Head-Gordon M., Pople J.A. A direct MP2 gradient method / M.J. Frisch, M. Head-Gordon, J.A. Pople // Chem. Phys. Lett. 1990. - V. 166, № 3. - P. 275-280.

92. Becke A.D. Density-functional thermochemistry. III. The role of exact exchange / A.D. Becke // J. Chem. Phys. 1993. - V. 98, № 7. -P. 5648-5652.

93. Lee C., Yang W., Parr R.G. Development of the Colle-Salvetti correlation-energy formula into a functional of the electron density / C. Lee, W. Yang, R.G. Parr // Phys. Rev. B. 1988. - V. 37, № 2. - P. 785-789.

94. Кон В. Электронная структура вещества волновые функции и функционалы плотности / В. Кон // Успехи физич. наук. - 2002. -Т. 172, № 3. - С. 336-349.

95. Frisch M.J., Pople J.A. Self-consistent molecular orbital methods. 25. Supplementary functions for Gaussian basis sets / M.J. Frisch, J.A. Pople // J. Chem. Phys. 1984. - V. 80, № 7. - P.3265-3269.

96. Цундель Г. Гидратация и межмолекулярное взаимодействие / Г. Цундель. М. : Мир, 1972. - 404 с.

97. Quezado S., Kwak J.C.T., Falk М. An infra-red study water ion interaction of perfluorosulfonat (Nafion) membranes / S. Quezado, J.C.T. Kwak, M. Falk // Can. J. Chem. - 1984. - V. 62. - P. 958-962.

98. Andre В., Genin F., Quiles F. Ab initio study of the vibrational properties of acetic acid monomers and dimmers / B. Andre, F. Genin, F. Quiles // Phys. Chem. Chem. Phys. 2000. - V. 2. - P. 5020-5029.

99. Игнатьева Jl.H., Бузник B.M. Квантово-химический расчет ИК-спектров поглощения модифицированных форм политетрафторэтилена / Л.Н. Игнатьева, В.М. Бузник // Журн. физич. химии. 2006. - Т. 80, № 12. - С. 2178-2187.

100. A new approach to vibrational analysis of large molecules by density functional theory: wavenumber-linear scaling method / Yoshida H. et all. // J. Phys. Chem. A. 2002. - V. 106, № 14. - P. 3580-3586.

101. Rauhut G., Pulay P. Transferable scaling factors for density functional derived vibrational force fields / G. Rauhut, P. Pulay // J. Phys. Chem. 1995. -V. 99, № 10. - P. 3093-3100.

102. Ионин Б.И., Ершов Б.А., Кольцов А.И. ЯМР спектроскопия в органической химии / Б.И. Ионин, Б.А. Ершов, А.И. Кольцов. — Л. : Химия, 1983. - С. 50.

103. Wolinski К., Hinton J.F., Pulay P. Efficient implementation of the gauge-independent atomic orbital method for NMR chemical shift calculations / K. Wolinski, J.F. Hinton, P. Pulay // J. Am. Chem. Soc. 1990.-V. 112, №23.-P. 8251-8260.

104. A comparison of models for calculating nuclear magnetic resonance shielding tensors / J. R. Cheeseman et all. // J. Chem. Phys. 1996. -V. 104, № 14. - P. 5497-5509.

105. Шайтан K.B., Терешкина К.Б. Молекулярная динамика белков и пептидов / К.В. Шайтан, К.Б. Терешкина. — М. : Ойкос, 2004. 103 с.

106. Дашевский В.Г. Конформации органических молекул / В.Г. Дашевский. М. : Химия, 1974. - 432 с.

107. Мидзусима С. Строение молекул и внутренние вращение / С. Мидзусима. — М. : Изд-во иностр. лит-ры, 1957. 262 с.

108. Полторак О.М. Термодинамика в физической химии / О.М. Полторак. М. : Высш. школа, 1991.- 318 с.

109. Каплан И.Г. Введение в теорию межмолекулярных взаимодействий / И.Г. Каплан. М. : Наука, 1982. — 311 с.

110. Мелвин-Хьюз Э.А. Физическая химия / Э.А. Мелвин-Хьюз. — М. : Изд-во иностр. лит-ры, 1962. 519 с.

111. Lemak A.S., Balabaev N.K. Molecular dynamics simulation of polymer chain in solution by collisional dynamics method / A.S. Lemak, N.K. Balabaev//J. Comput. Chem. 1996. - V. 17, № 15.-P. 1685-1695.

112. Кристиан Г. Аналитическая химия : в 2 т. / Г. Кристиан ; перевод с англ. М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009. - Т. 1. — 623 с.

113. Основы аналитической химии : в 2 кн. / под ред. Ю.А. Золотова. — 2-е изд. М. : Высшая школа, 1999. - Кн. 1.-351 с.

114. Mauritz К.A. Review and critical analyses of theories of agregation in ionomers / K.A. Mauritz // JMS Rev. Macromol. Chem. Phys. -1988.-V. C28. - P. 65-72.

115. Дамаскин Б.Б., Петрий О.А., Цирлина Г.А. Электрохимия / Б.Б. Дамаскин, О.А. Петрий, Г.А. Цирлина. М. : Химии, 2001. - 624 с.

116. Dzidic I., Kebarle P. Hydration of the alkali ions in the gas phase. Enthalpies and entropies of reactions M+(H20)n.i+H20=M+(H20)n / I. Dzidic, P. Kebarle // J. Phys. Chem. 1970. - V. 74, № 7. - P. 14661474.

117. Мелешко В.П., Углянская В.А., Завьялова Т.А. Ифракрасные спектры поглощения ионитов / В.П. Мелешко, В.А. Углянская, Т.А. Завьялова. Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1972. - 80 с.

118. Jorgensen W.L., Chandrasekhar J., Madura J.D. Comparison of simple potential functions for simulating liquid water / W.L. Jorgensen, J. Chandrasekhar, J.D. Madura // J. Chem. Phys. 1983. -V. 79, № 2. - P. 926-935.132