- Молекулярные аспекты холодной радиационно-индуцированной эволюции астрохимических систем (2021 — 2023)
- Механизмы радиационно-химических превращений изолированных молекул и комплексов дифторметана при низких температурах (2020 — 2022)
- Механизмы радиационно-индуцированной деградации и синтеза ароматических молекул в криогенных матрицах (2020 — 2022)
Перейти к завершённым проектам
Молекулярные аспекты холодной радиационно-индуцированной эволюции астрохимических систем (2021 — 2023)
Проект выполняется при поддержке Российского Научного Фонда
(грант # 21-13-00195)
Руководитель — д.х.н. проф. В.И. Фельдман
Основные исполнители от лаборатории: к.х.н. Е.В. Саночкина, к.х.н. Д.А. Тюрин, к.х.н. Е.С. Ширяева, А.Д. Волосатова, В.Д. Драбкин, П.В. Засимов, М.А. Лукьянова, И.С. Сосулин.
Аннотация
Проект направлен на решение одной из ключевых проблем естествознания, связанной с обоснованием механизмов молекулярной эволюции вещества в космическом пространстве. Конкретная задача состоит в экспериментальном моделировании механизма образования и разложения ряда органических молекул под действием ионизирующего излучения при криогенных температурах. Предполагается, что использованные стратегии синтеза позволят достичь существенного прогресса в понимании механизмов образования «молекул жизни», а также продвинуться в понимании механизмов формирования ароматических структур в межзвездной среде.
Механизмы радиационно-химических превращений изолированных молекул и комплексов дифторметана при низких температурах (2020 — 2022)
Проект выполняется при поддержке Российского Фонда Фундаментальных Исследований
(грант # 20-33-90179)
Руководитель — д.х.н. проф. В.И. Фельдман
Основные исполнители от лаборатории: И.С. Сосулин
Аннотация
Проект направлен на систематическое экспериментально-теоретическое исследование радиационно-химических превращений дифторметана и его межмолекулярных комплексов в матрицах твёрдых благородных газов. Дифторметан принадлежит к классу фторзамещенных углеводородов, рассматриваемых в качестве перспективных альтернативных хладагентов. Эмиссия этого соединения в атмосферу постоянно возрастает в последние годы, и его превращения под действием под действием излучений представляют потенциальный интерес с экологической точки зрения. В ходе выполнения проекта предполагается получить информацию о механизмах радиационно-химических превращений дифторметана в условиях модельного эксперимента по матричной изоляции, спектроскопических характеристиках интермедиатов различных типов и кинетике их образования и гибели. Кроме того, будут впервые исследованы спектроскопические характеристики и радиационно-химическое поведение межмолекулярных комплексов дифторметана в низкотемпературных матрицах. Это позволит получить информацию о влиянии слабых межмолекулярных взаимодействий на радиационно-химические процессы, представляющую интерес с точки зрения фундаментальных аспектов радиационной химии. Для выполнения поставленных задач будут использованы оригинальная методика и оборудование для исследования радиационно-химических превращений изолированных молекул и комплексов в матрицах, протекающих при действии рентгеновского излучения с эффективной энергией около 20 кэВ при температуре 6 К. Для регистрации продуктов и интермедиатов, а также исследования межмолекулярных взаимодействий в комплексах будет использована ИК-спектроскопия с Фурье преобразованием. Квантово-химические расчеты на уровне MP2 и CCSD(T) будут использованы для отнесения колебательных спектров продуктов радиолиза и определения спектроскопических и энергетических характеристик исследуемых комплексов. Полученные результаты будут представлять фундаментальный интерес для радиационной химии, химии верхних слоев атмосферы, а также молекулярной спектроскопии и теории нековалентных взаимодействий.
Механизмы радиационно-индуцированной деградации и синтеза ароматических молекул в криогенных матрицах (2020 — 2022)
Проект выполняется при поддержке Российского Фонда Фундаментальных Исследований
(грант # 20-33-90180)
Руководитель — д.х.н. проф. В.И. Фельдман
Основные исполнители от лаборатории: М.А. Лукьянова
Аннотация
This project aims at model studies of the mechanisms of the radiation-induced evolution of aromatic hydrocarbon molecules in inert media at cryogenic temperatures. Aromatic hydrocarbons are usually considered as radiation resistant compounds, which is typically associated with the peculiarities of their molecular structure. However, recently we demonstrated that the radiation sensitivity of isolated benzene molecules is actually dependent of physical properties of the environment. In the frame of this project, it is planned to carry out the first study of the role of chemical structures and environment impact on the efficiency and routes of the primary radiation-induced transformations for a series of simple benzene derivatives under the conditions completely excluding diffusion and secondary reactions. The second direction of this project is concerned with the investigation of possible mechanisms of the radiation-induced assembling of aromatic hydrocarbons from associates of C2 and C4 simple molecules in connection with simulation of the “cold” synthesis of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) and other aromatic structures detected in space. Experimentally the project is based on using matrix isolation with registration of the products and intermediates of the radiolysis using a combination of IR and EPR spectroscopy at 6 K. Application of this approach will make it possible to obtain direct information on the structure and interconversions of radical, radical ionic and molecular products of radiolysis of the studied isolated molecules and complexes. Variation of physical characteristics of inert matrix (ionization potential, polarizability) will allow us to judge on the mechanisms of environment effect on the efficiency and routes of the radiation-induced processes. The expected results are of considerable interest from the points of view of fundamental radiation chemistry and laboratory astrochemistry.