ТЕРАГЕРЦОВОЕ СПЕКТРОСКОПИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ САЛИЦИЛОВОЙ КИСЛОТЫ И САЛИЦИЛАТА НАТРИЯ

Терагерцовые спектры салициловой кислоты и салицилата натрия измерены методом широкополосной терагерцовой спектроскопии с временным разрешением. Установлены новые особенности поглощения салициловой кислоты и салицилата натрия. Показано, что салициловую кислоту и салицилат натрия можно легко различать на основе их терагерцовых спектров, что связано с их внутри- и межмолекулярными структурными различиями. Расчеты в соответствии с теорией функционала плотности твердого тела свидетельствуют о том, что особенности поглощения салициловой кислоты (за исключением 2.28 ТГц) обусловлены в основном межмолекулярными взаимодействиями. Согласно расчетам в соответствии с теорией газов поглощение салицилата натрия (за исключением 0.40 TГц) обусловлено главным образом внутримолекулярными вибрациями. Установлено, что колебательные терагерцовые моды высокочувствительны к молекулярной структуре и межмолекулярным взаимодействиям. Это способствует применению терагерцовой спектроскопии для идентификации химических веществ и лекарственных препаратов со сходной молекулярной структурой.

терагерцовый спектр, теория функционала плотности, межмолекулярные взаимодействия, внутримолекулярные колебания, terahertz spectrum, density functional theory, intermolecular interactions, intramolecular vibrations

1. G. Davies, A. D. Burnett, W. H. Fan, E. H. Linfield, J. E. Cunningham, Mater. Today, 11, 18-26 (2008).

2. J. Hooper, E. Mitchell, C. Konek, J. Wilkinson, J. Wilkinson, Chem. Phys. Lett., 467, 309-312 (2009).

3. F. Zhang, O. Kambara, K. Tominaga, J. I. Nishizawa, T. Sasaki, H. W. Wang, M. Hayashi, RSC Adv., 4, 269-278 (2014).

4. Z. P. Zheng, W. H. Fan, J. Biol. Phys., 38, 405-413 (2012).

5. M. D. King, W. Ouellette, T. M. Korter, J. Phys. Chem. A, 115, 9467-9478 (2011).

6. D. Suhandy, T. Suzuki, Y. Ogawa, N. Kondo, H. Naito, T. Ishihara, W. Liu, Eng. Agric. Environ. Food, 5, 90-95 (2012).

7. K. Shiraga, T. Suzuki, N. Kondo, J. D. Baerdemaeker, Y. Ogawa, Carbohydr. Res., 406, 46-54 (2015).

8. M. Song, F. Yang, L. Liu, L. Shen, P. Hu, F. Han, J. Nanosci. Nanotechnol., 16, 12208-12213 (2016).

9. M. T. Ruggiero, T. Bardon, M. Strlic, P. F. Taday, T. M. Korter, J. Phys. Chem. A, 118, 10101-10108 (2014).

10. Z. P. Zheng, W. H. Fan, H. Yan, J. Liu, L. M. Xu, Spectrosc. Spect. Anal., 33, 582-585 (2013).

11. S. Saito, T. M. Inerbaev, H. Mizuseki, N. Igarashi, Y. Kawazoe, Jpn. J. Appl. Phys., 45, 4170-4175 (2006).

12. M. Boczar, Ł. Boda, M. J. Wójcik, J. Chem. Phys., 124, 084306 (2006).

13. N. Laman, S. S. Harsha, D. Grischkowsky, Appl. Spectrosc., 62, 319-326 (2008).

14. M. Takahashi, Y. Ishikawa, H. Ito, Chem. Phys. Lett., 531, 98-104 (2012).

15. D. J. Bakker, A. Peters, V. Yatsyna, V. Zhaunerchyk, A. M. Rijs, J. Phys. Chem. Lett., 7, 1238-1243 (2016).

16. J. Hisazumi, T. Watanabe, T. Suzuki, N. Wakiyama, K. Terada, Chem. Pharm. Bull., 60, 1487-1493 (2012).

17. S. J. Clark, M. D. Segall, C. J. Pickard, P. J. Hasnip, M. I. Probert, K. Refson, M. C. Payne, Z. Kristallogr., 220, 567-570 (2005).

18. J. P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett., 77, 3865-3868 (1996).

19. Z. P. Zheng, W. H. Fan, H. Li, J. Tang, J. Mol. Spectrosc., 296, 9-13 (2014).

20. M. T. Ruggiero, J. Gooch, J. Zubieta, T. M. Korter, J. Phys. Chem. A, 120, 939-947 (2016).

21. A. Tkatchenko, M. Scheffler, Phys. Rev. Lett., 102, 073005 (2009).

22. L. Kleinman, D. M. Bylander, Phys. Rev. Lett., 48, 1425-1428 (1982).

23. R. A. Evarestov, V. P. Smirnov, Phys. Rev. B, 70, 155-163 (2004).

24. W. Cochran, Acta Crystallogr., 6, 260-268 (1953).

25. A. D. Becke, J. Chem. Phys., 98, 5648-5652 (1993).

26. M. Head-Gordon, J. A. Pople, M. J. Frisch, Chem. Phys. Lett., 153, 503-506 (1988).

27. J. Dash, S. Ray, K. Nallappan, V. Kaware, N. Basutkar, R. G. Gonnade, B. Pesala, J. Phys. Chem., A 119, 7991-7999 (2015).

28. M. Takahashi, Y. Ishikawa, Chem. Phys. Lett., 642, 29-34 (2015).