Исследование люминесцентных свойств 3-нитроформазанов квантово-химическими методами

В процессе работы проводились исследования как стационарных, так и возбужденных состояний 3-нитроформазанов. Была изучена геометрия, а также энергии электронных переходов и силы осцилляторов для 11 различных молекул. Рассчитаны радиационные константы электронного перехода и был сделан вывод, что основной канал деактивации возбужденной электронной энергии S1 является внутренняя конверсия. Данный вывод верен для всей серии 3-нитроформазанов с учетом того, что природа электронных состояний и их энергии слабо зависят от электронной донорности и акцепторности заместителей.

Введение 13
Глава 1 Литературный обзор……………………………………………….. 15
1.1 Коротко о люминесценции и электронных переходах………….. 15
1.2 Общие сведения о 3-нитроформазанах………………..…………. 16
1.3 Химические свойства 1,3,5-тризамещенных формазанов ……… 17
1.4 Актуальные исследования 1,3,5-тризамещенных формазанов … 18
1.4.1 Новый способ получения ………………………………………….. 18
1.4.2 Использование комплексонов хиназолил-формазанового ряда 19
для идентификации ионов Ni2+, Pb2+, Co2+ в семенах растений …
1.4.3 Фоторедокс превращения формазанов и построение 19
фотогальванической ячейки ………………………………………
1.4.4 Новые сорбенты с иммобилизованными 20
гетарилформазановыми группировками …………………………
1.4.5 Комплексное исследование электронных состояний и спектров 21
3-нитроформазанов…………………………………………………
1.5 Методы Расчета……………………………………………………. 22
1.5.1 Теория функционала плотности ………………………………….. 22
1.5.2 Обменно-корреляционный функционал B3LYP………………… 23
1.5.3 Временно-зависимая теория функционала плотности TDDFT…. 24
1.5.4 Базисный набор ………………………………………..…………… 24
Глава 2 Экспериментальная часть……………………………………… 25
2.1 Изучение геометрии молекул …………..………………………… 25
2.2 Изучение фотофизики молекул …………………………………… 33
2.2.1 Исследование изомеров 1,5-(4-метоксифенил)-3- 34
нитроформазана……………………………………………………
Глава 3 Результаты и их обсуждение……………………………………. 36
3.1 Геометрия 3-нитроформазанов …………………………………… 36
3.2 Фотофизика 3-нитроформазанов…………………………….…… 38
Глава 4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и 40
ресурсосбережение………………………………………………..
4.1 Потенциальные потребители результатов исследования………. 40
4.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции 41
ресурсоэффективности и ресурсосбережения……………………
4.3 FAST-анализ……………………………………………………….. 42
4.4 SWOT-анализ……………………………………………………… 43
4.5 Инициация проекта………………………………………………… 44
4.6 Рабочая группа проекта…………………………………………….. 45
4.7 Планирование управления научно-техническим проектом…….. 46
4.7.1 Организационная структура проекта…………………………………. 46
4.7.2 Контрольные события проекта……………………………………….. 47
4.7.3 План проекта………………………………………………………. 47
4.8 Бюджет научного исследования………………………………….. 48
4.8.1 Сырьё и материалы………………………………………………… 49
4.9 Оценка ресурсоэффективности…………………………………… 51
4.9.1 Оценка сравнительной эффективности исследования………….. 51
Глава 5 Социальная ответственность…………………………………… 54
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения 55
безопасности ………………………………………………………..
5.2 Анализ выявленных опасных факторов проектируемой 56
производственной среды…………………………………………..
5.2.1 Отклонение показателей микроклимата…………………………. 57
5.2.2 Отсутствие или недостаток естественного и искусственного 58
света…………………………………………………………………
5.2.3 Повышенное воздействие электромагнитного излучения …….. 60
5.2.4 Повышенное значение напряжения в электрической цепи ……… 62
5.3 Экологическая безопасность ………………..……………………. 63
5.4 Защита в чрезвычайных ситуациях ……………………………….. 63
5.4.1 Оценка пожарной безопасности помещения …………..………… 64
5.4.2 Мероприятия по устранению пожара ………………….………… 64
Выводы 66
Список публикаций студента 67
Список используемых источников 68

1.Petunin P.V., Valiev R.R., Kalinin R.G., Trusova M. E., Zhdankin V.V.,
Postnikov P. S. General and Simple Method for the Synthesis of 3-nitroformazan
Using Arenediazonium Tosylates// Current Organic Synthesis, 2016, 13, 6, 623-6.
2.Kuznetsova E. A. Use of quinazoline (hinazolil)-formazans complexes
for Identification of ions Ni2+, Pb2+, Co2+ in the seeds of plants// Fundamental
Research. –2013. –No10 (part 6). -WITH. 1266-1270.
3.Fokina A.I., Domracheva L.I., Zykova Yu.N., Skugoreva S., Lyalina
E.I., Trefilova L.V. Improving tetrazol-Topographic method of biotesting using
cyanobacteria//Theoretical and Applied Ecology,2017,31-41.
4.Ponyaev A.I., Zivich AB, Koldobsky G.I. Photoreox transformations of
formazans and the construction of a photovoltaic cell // Izvestiya SPbGTI, 2010, 7,
33, 49-53.
5.Buzykin B.I., Lipunova G.N., Pervova I.G. Progress in chemistry of
formazans: synthesis – properties – application. M.: Scientific world, 2009. 295 p.
6.Maslakova, T.I., Pervova, IG, Skorykh, TV, Melkozerov, S.A.,
Glavatskikh, S.P., Lipunov, I.N. New sorbents with immobilized hetarylformazan
groups // Sorption and chromatographic processes. 2009. T. 9. Vol. 3. p. 354-363.
7.Sigeikin G. I., Lipunova G. N., Pervova I. G. // Russian Chemical
Reviews. –2006. – V. 75. –P. 885–900.
8.Valiev R.R., Drozdova A. K., Petunin P.V., Postnikov P. S., Trusova M.
E., Cherepanov V. N. Complex study of electronic states and spectra of 3-
nitroformazans // Russian physics journal, vol. 59, no. 2, june, 2016
9.Дудинов А.А., Степанов Б.И,: Химия формазанов, M., 1992.
10. Valiev R. R., Cherepanov V. N., Baryshnikov G. V., Sundholm D. //
Physical Chemistry Chemical Physics. – 2018. – V.20. – P. 6121-6133.
11. Valiev R.R. Quantum chemistry in spectroscopy / RR Valiev – TSU
Publishing House, 2018. – 142 p.
12. Gilroy J. B, Otieno, P.O.; Ferguson, M.J.; McDonald, R.; Hicks, R.G. //
Inorg. Chem. – 2008. – V. 47. – P. 1279–1286.
13. Sokolowska-Gajda J., Freeman H.S., Reife A. // Part 2: Iron Complexed
Formazan Dyes. Dyes and Pigments. – 1996. – V. 30. – P. 1–20.
14. Tezcan H., Tokay N. // Spectrochimica Acta Part A: Molecular and
Biomolecular Spectroscopy. – 2010. – V. 75. – P. 54–60.
15. Tezcan H., Tokay N. // Int. J. of Quantum Chemistry. – 2010. – V. 110.
– P. 2140–2146.
16. Tavakol H. // Int. J. of Quantum Chemistry. – 2012. – V. 112. – P. 1215–
1224.
17. Valiev R. R., Cherepanov V. N., Ermolina E. G.,et. al. // Spectrochimica
Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. – 2012. – V. 87. – P. 40–45.
18. Valiev R. R., Sinelnikov A. N., Aksenova Y. V., Kuznetsova R. T.,
Berezin M. B., Semeikin A. S., Cherepanov V. N. // Spectrochimica Acta Part A:
Molecular and Biomolecular Spectroscopy. – 2014. – V. 117. – P. 323–329
19. Valiev R. R., Kalugina Yu. N., Cherepanov V. N. // Spectrochimica Acta
Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. – 2012. – V. 99. – P. 122–125.
20. Gaussian 09, Revision A.1, Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H.
B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Scalmani, G.; Barone, V.;
Mennucci, B.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Caricato, M.; Li, X.; Hratchian, H. P.;
Izmaylov, A. F.; Bloino, J.; Zheng, G.; Sonnenberg, J. L.; Hada, M.; Ehara, M.;
Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao,
O.; Nakai, H.; Vreven, T.; Montgomery, Jr., J. A.; Peralta, J. E.; Ogliaro, F.; Bearpark,
M.; Heyd, J. J.; Brothers, E.; Kudin, K. N.; Staroverov, V. N.; Kobayashi, R.;
Normand, J.; Raghavachari, K.; Rendell, A.; Burant, J. C.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.;
Cossi, M.; Rega, N.; Millam, J. M.; Klene, M.; Knox, J. E.; Cross, J. B.; Bakken, V.;
Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.;
Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Martin, R. L.; Morokuma, K.; Zakrzewski,
V. G.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.;
Farkas, Ö.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cioslowski, J.; Fox, D. J.// Gaussian, Inc.,
Wallingford CT, 2009.
21. www.skif.tsu.ru.
22. ГОСТ 12.0.003-2015. Опасные и вредные производственные
факторы. Классификация
23. СанПиН 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату
производственных помещений. Санитарные правила и нормы. – М., 1997. – 14
с.
24. ГОСТ 12.1005 – 88 (2000) «Cистема стандартов безопасности
труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны»
25. ГН 2.1.5.689-98G предельно допустимые концентрации (ПДК)
химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и
культурно-бытового водопользования – М: Минздрав России, 1998
26. Санитарные нормы СН 2.2.4/2.1.8.562-96. Шум на рабочих местах,
в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки.
М: Минздрав России, 1996-11с
27. ГОСТ 12.1.003-2014. Шум. Общие требования безопасности
28. СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение»
29. Т.Г.Феоктистова.Безопасностьжизнедеятельности.
Производственная санитария и гигиена труда. Расчет производственного
освещения//Москва – 2013, с.22-23
30. ГОСТ 12.1.019-2017. Электробезопасность. Общие требования и
номенклатура видов защиты
31. Федеральный закон от 22.07.2008 N 123-ФЗ (ред. От 02.07.2013)
«Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».
32. ГОСТ 12.1.006–84 ССБТ. Электромагнитные поля радиочастот.
Общие требования безопасности.
33. СанПиН2.2.4/2.1.8.055-96.Электромагнитныеизлучения
радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ). Санитарные правила и нормы
71