Попов Юрий Васильевич, доктор химических наук, профессор, заведующий кафедрой технологии органического и нефтехимического синтеза Волгоградского государственного технического университета
400005, Волгоград, пр-т им. В.И.Ленина, 28
Yuriy V. Popov, Dr. of Sci. (Chemistry), Professor, Head of the Department of Organic and Petrochemical Synthesis Technology
28, pr. im. V.I. Lenina, Volgograd, 400005
Долгачев Александр Сергеевич, начальник инженерного центра
404117, Волгоградская область, г. Волжский, ул. Александрова, 100
Aleksandr S. Dolgachev, Head of the Engineering Center
100, Aleksandrova ul., Volzhskii, Volgograd oblast, 404117
Шишкин Евгений Вениаминович, доктор химических наук, профессор кафедры «Технология органического и нефтехимического синтеза», декан химико-технологического факультета
400005, Волгоград, пр-т им. В.И.Ленина, 28
Evgeniy V. Shishkin, Dr. of Sci. (Chemistry), Associate Professor, Dean of the Chemical Technology Faculty
28, pr. im. V.I. Lenina, Volgograd, 400005
Зотов Юрий Львович, доктор химических наук, профессор кафедры «Технология органического и нефтехимического синтеза»
400005, Волгоград, пр-т им. В.И.Ленина, 28
Yuriy L. Zotov, Dr. of Sci. (Chemistry), Professor, Department of Organic and Petrochemical Synthesis Technology
28, pr. im. V.I. Lenina, Volgograd, 400005
Шишкин Вениамин Евгеньевич, доктор химических наук, профессор кафедры технологии органического и нефтехимического синтеза
400005, Волгоград, пр-т им. В.И.Ленина, 28
Veniamin E. Shishkin, Dr. of Sci. (Chemistry), Professor, Department of Organic and Petrochemical Synthesis Technology
28, pr. im. V.I. Lenina, Volgograd, 400005
Objectives. The aim of this work is to study the possibility of the joint use of quantum chemical methods and correlation analysis to determine the formation enthalpies of metal-containing organic substances using the example of alkali metal xanthates, which are of interest as biologically active substances and effective flotation reagents.
Methods. Semi-empirical methods of quantum chemical calculating (Modified Neglect of Diatomic Overlap, Austin Model 1, Recife model 1 methods) and linear regression analysis were used.
Results. Using the semi-empirical Modified Neglect of Diatomic Overlap, Austin Model 1, and Recife model 1 methods, the enthalpies of formation of 16 potassium and sodium alkyl xanthates were calculated, and the obtained results were compared with experimental data. It was found that the best correlation for potassium and sodium salts of dithiocarbonic acid esters could be observed using the Austin Model 1 method. Using the obtained regression equations, the enthalpies of formation were calculated for 30 xanthates, the organic part of which contained alkyl, cyclic non-aromatic structures, and one or two heteroatoms such as nitrogen, oxygen, and fluorine, and for which there are no experimental data.
Conclusions. As a result of the study, an excellent correlation was established between the experimental and the calculated (by the Austin Model 1 method) values of the enthalpies of formation of potassium and sodium alkyl xanthates. The data obtained can be used to calculate the thermal effect of the xanthogenation reactions of alcohols and to design the production of the corresponding xanthates.
Цели. Целью работы является исследование возможности совместного использования квантово-химических методов и корреляционного анализа для определения энтальпий образования металлосодержащих органических веществ на примере ксантогенатов щелочных металлов, которые представляют интерес как биологически активные вещества и эффективные флотореагенты.
Методы. Использованы полуэмпирические методы квантово-химических расчетов Modified Neglect of Diatomic Overlap, Austin Model 1, Recife model 1 и линейный регрессионный анализ.
Результаты. С помощью полуэмпирических методов Modified Neglect of Diatomic Overlap, Austin Model 1, Recife model 1 вычислены энтальпии образования 16 алкилксантогенатов калия и натрия, проведено сопоставление полученных результатов с экспериментальными данными. Выяснено, что наилучшая корреляция для калиевых и натриевых солей эфиров дитиоугольной кислоты наблюдается при использовании метода Austin Model 1. С помощью полученных уравнений регрессии вычислены энтальпии образования для 30 ксантогенатов, органическая часть которых содержит алкильные, циклические неароматические структуры и один или два гетероатома, такие как N, O, F, и экспериментальные данные по которым отсутствуют.
Выводы. В результате проведенного исследования была установлена превосходная корреляция между экспериментальными и рассчитанными по методу АМ1 значениями энтальпий образования алкилксантогенатов калия и натрия. Полученные данные могут быть использованы для расчета теплового эффекта реакций ксантогенирования спиртов и проектирования производств соответствующих ксантогенатов.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.