21 сентября будет проведена лекция на тему «Теоретические исследования нековалентных взаимодействий». 

Лекцию проведет кандидат химических наук, старший научный сотрудник Центра национальной технологической инициативы «Цифровое материаловедение: новые материалы и вещества» Александр Сергеевич Новиков.

Нековалентные взаимодействия контролируют структуру твердых тел (главным образом, молекулярных кристаллов), а также свойства супрамолекулярных систем в жидкой и газовой фазах, кроме того, протекание элементарных стадий химических реакций обусловлено такого рода слабыми меж- и внутримолекулярными контактами. Нековалентные взаимодействия играют важную роль в материаловедении, катализе, а также фармацевтической и медицинской химии. Примерами таких слабых взаимодействий являются водородные, галогенные и халькогенные связи, стэкинг-взаимодействия, металлофильные контакты и т.п.

Информацию о меж- и внутримолекулярных взаимодействиях можно получать экспериментально, например, на основании данных рентгеноструктурного анализа, по фононным спектрам и упругим характеристикам кристаллов, с помощью термогравиметрического анализа и измерений энергий сублимации, по спектральным характеристикам (например, УФ-видимая спектрофотометрия, ИК-спектроскопия, КР-спектроскопия, ЯМР-спектроскопия). Вместе с тем, данные экспериментальные методы дают лишь косвенную, во многом опосредованную условиями эксперимента, информацию и часто не позволяют установить природу (в частности, ответить на вопрос: являются ли те или иные рассматриваемые нековалентные контакты связывающими или отталкивающими?) и энергетику нековалентных взаимодействий, что может являться целью и задачей для компьютерного моделирования и вычислительной химии.

В частности, наиболее перспективными теоретическими методами в данном контексте представляются топологический анализ распределения электронной плотности в рамках формализма теории Бейдера (QTAIM) с использованием дополнительных вспомогательных методов: visualization of van der Waals potential, Interaction Region Indicator (IRI) analysis, Independent Gradient Model (IGM) analysis, Density Overlap Regions Indicator (DORI) analysis, localized orbital locator (LOL) analysis, electron localization function (ELF) analysis, reduced density gradient (RDG) analysis и т.п.); визуализация и картирование нековалентных взаимодействий (например, с помощью Noncovalent Interaction (NCI) analysis) и исследование степени влияния кристаллической упаковки на структуру изолированных молекулярных ассоциатов, стабилизированных нековалентными контактами, с помощью анализа поверхностей Хиршфельда (Hirshfeld surface analysis); анализ орбиталей и зарядов, в частности, в рамках формализма теории Вейнхольда (NBO); изучение энергетического и зарядового разложения в рамках формализма теорий EDA и CDA, соответственно.

В настоящей лекции будет рассказано об успехах в теоретических исследованиях нековалентных взаимодействий в различных неорганических, органических и элементоорганических соединениях и их супрамолекулярных ассоциатах.

Начало онлайн-лекции 21 сентября в 16:00 (мск). Для получения ссылки на трансляцию необходимо зарегистрироваться на мероприятие. Регистрация доступна по ссылке.

Лекция состоится в рамках программы «Приоритет-2030», трек «Новые материалы». 

Организатор мероприятия: Центр НТИ «Цифровое материаловедение: новые материалы и вещества» МГТУ им. Н.Э. Баумана.