Էթիլմեթիլսուլֆոն

Էթիլմեթիլսուլֆոնը սուլֆոնների հետաքրքիր ներկայացուցիչ, որը սիմետրիկ մոլեկուլ է։
Սուլֆոնների ուսումնասիրությունը մեծ հետաքրքրություն է ներկայացնում շնորհիվ դրանց յուրօրինակ ֆիզիկաքիմիական հատկությունների և կենսաբժշկական նշանակության։ Մասնավորապես, դիմեթիլսուլֆոնը մարդու օրգանիզմում տրանսպորտային մոլեկուլ է հանդիսանում էլեմենտար ծծմբի համար։

Սուլֆոններ 
ունենալով բարձր դիէլեկտրիկ թափանցելիություն և դիպոլ մոմենտ, վերջին տարիներին լայնորեն կիրառվում են լիթիումական մարտկոցներում` որպես լուծիչներ։ Այդ իսկ պատճառով սուլֆոնների և դրանց լուծույթների կառուցվածքային առանձնահատկությունների պարզաբանումը մոլեկուլային մակարդակով հնարավոր է միայն տարբեր էքսպերիմենտալ և տեսական մեթոդների կիրառմամբ։

Սույն աշխատանքի նպատակն է հաշվարկել էթիլմեթիլսուլֆոնի երկրաչափական և սպեկտրալ պարամետրերը Gaussian 03 ծրագրային փաթեթի օգնությամբ։ Ստացված արդյունքները համեմատվել են դիմեթիլ- և դիէթիլսուլֆոնի հատկությունների հետ։ 
Առաջին անգամ հաշվարկվել է էթիլմեթիլսուլֆոնի պոտենցիալ էներգիայի կախվածությունը SCCH երկնիստ անկյունից։ Էթիլմեթիլսուլֆոնի ամենակայուն կոնֆորմերի երկրաչափական պարամետրերի և տատանողական հաճախությունների հաշվարկը կատարվել է Հարտրի-Ֆոկի սահմանափակ մեթոդով` RHF/6-311G(d,p) բազիսով։ Ցույց է տրվել, որ S=O խմբի վալենտական տատանման հաճախությունները էթիլմեթիլսուլֆոնի դեպքում, համեմատած դիմեթիլսուլֆոնի, տեղաշարժվում են դեպի ցածր հաճախության տիրույթ` պայմանավորված S=O կապերի ավելի բևեռային բնույթով։

Ծծումբ պարունակող միացություններ 
սուլֆօքսիդների և սուլֆոնների, ուսումնասիրությունը մեծ հետաքրքրություն է ներկայացնում շնորհիվ նրանց յուրօրինակ ֆիզիկաքիմիական հատկությունների, և այն հանգամանքի, որ նրանք կարող են կիրառվել ոչ միայն քիմիական, այլև զանազան կենսաբժշկական ոլորտներում։ Դիմեթիլսուլֆոնը (ԴՄՍՕ2) հանդիսանում է մթնոլորտային դիմեթիլսուլֆիդի (ԴՄՍ) օքսիդացման արդյունք։ Ինչպես ցույց են տվել հետազոտությունները, դիմեթիլսուլֆոնը կարող է փոխազդել ջրի հետ և աջակցել մթնոլորտում աէրոզոլների առաջացմանը, որոնք հիմք են ծառայում ամպերի գոյացմանը։ ԴՄՍՕ2 ունի նաև մեծ կենսաբժշկական նշանակություն, այն օրգանիզմում տրանսպորտային մոլեկուլ է հանդիսանում էլեմենտար ծծմբի համար և ծծմբի աղբյուր ամինոթթուների՝ մեթիոնինի և ցիստեինի համար։ ԴՄՍՕ2-ի կառուցվածքային և սպեկտրալ հատկությունները ուսումնասիրվել են զանազան հեղինակների կողմից։

ԴՄՍՕ2-ը կամ մեթիլսուլֆոնիլմեթան 
պրիզմայանման բյուրեղային նյութ է, մոլեկուլային զանգվածը 93.14 գ է, հալման ջերմաստիճանը՝ 1090C, իսկ եռման ջերմաստիճանը՝ 2350C: Այն լուծվում է ջրում և օրգանական լուծիչներում։ Դիմեթիլսուլֆիդի, դիմեթիլսուլֆօքսիդի (ԴՄՍՕ) և դիմեթիլսուլֆոնի մոլեկուլների էլեկտրոնային կառուցվածքը, S-O կապի բնույթը պարզաբանելու համար իրականացվել է այդ մոլեկուլների երկրաչափության օպտիմիզացման և էլեկտրա¬ստա¬տիկ պոտենցիալի հաշվարկներ՝ խտության ֆունկցիոնալի B3PW91 մեթոդի օգնությամբ։ Ցույց է տրվել, որ ԴՄՍ<ԴՄՍՕ< ԴՄՍՕ2 շարքում մեծանում է դիպոլ մոմենտը, քանի որ ԴՍՍՕ-ից ԴՄՍՕ2-ի անցման ժամանակ ծծմբի բրգանման կոնֆիգուրացիան վերափոխվում է տետրաէդրալի, և ԴՄՍՕ2-ի երկու ուժեղ բացասական կենտրոնները և չորս ուժեղ դրական կենտրոնները բերում են մեծ դիպոլ մոմենտի արժեքին։ 
ԴՄՍՕ2-ի բյուրեղային, գազային և հալույթ վիճակների, ինչպես նաև տարբեր (Ar, Kr և N2) մատրիցաներում ԴՄՍՕ2-ի տատանողական սպեկտրների անալիզը տրվել է աշխատանքում։ Իրականցվել են հիմնական տատանումների վերագրումները։

Էթիլմեթիլսուլֆոնի տարբերություն ԴՄՍՕ2-ից 
 գրականության մեջ լիովին բացակայում են տվյալներ հաջորդ հոմոլոգների, մասնավորապես էթիլմեթիլսուլֆոնի վերաբերյալ։ Վերջին տարիներին էթիլմեթիլսուլֆոնը լայնորեն կիրառվում է լիթիումական մարտկոցներում որպես լուծիչ։ Ցույց է տրվել, որ լիթիումի աղ/սուլֆոն համակարգը հանդիսանում է էլեկտրոլիտային համակարգ, այն պարունակում է ինչպես սոլվատացված իոններ, այնպես էլ կոնտակտային իոնական զույգեր, և ցուցաբերում է բարձր տեսակարար էլեկտրահաղորդականություն։ Այդ իսկ պատճառով էթիլմեթիլսուլֆոնի և նրա լուծույթների ուսումնասիրություններ, ինչպես փորձարարական, այնպես էլ հաշվարկային մեթոդների կիրառմամբ բավական արդիական է։

Ներկայումս քվանտային քիմիայի և մոլեկուլային դինամիկայի մեթոդները լայնորեն օգտագործվում են ինչպես քիմիական, այնպես էլ կենսաբանական համակարգերի համակարգչային մոդելավորման համար։ Դա պայմանավորված է համակարգչային քվանտաքիմիական ծրագրերի զարգացման հետ։ Այդ ծրագրերից առավել տարածված են HyperChem և Gaussian 03 ծրագրերը։ Նշված ծրագրերը թույլ են տալիս հաշվարկել ոչ միայն մոլեկուլների երկրաչափական պարամետրերը, այլ նաև կանխատեսել ռեակցիաների ջերմէֆեկտները, ԻԿ և Ռաման սպեկտրները և այլն։ 
Ստորև քննարկված են քվանտաքիմիական ծրագրերում կիրառվող ուժային դաշտի մեթոդները։

Ծանոթագրություններ 

Սուլֆոններ