МОДЕЛИРОВАНИЕ БАЗИСА ГОМОДЕСМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ ДЛЯ ЦИКЛИЧЕСКИХ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Наилучшее решение проблем, которые могут возникнуть при разработке процесса химической технологии, возможно только при наличии достоверной информации о химических характеристиках и термодинамическим свойствам химических соединений. Накоплен значительный массив этих данных. Однако быстрый прогресс технологии и появление все большего количества новых химических соединений обусловливают разрыв между потребностью в данных и их наличием. Определение в эксперименте термодинамических величин органических соединений часто бывает затруднительным, а иногда и невозможным. К тому же среди этого огромного количества экспериментальной информации содержатся и недостоверные данные. Поэтому актуальной является задача создания универсальных, высокоточных теоретических методов расчета и прогнозирования свойств химических соединений, которые дают возможность независимой оценки энергосодержания вещества, выявления ошибочных данных и, наконец, надежное определение тепловых эффектов химических реакций, что имеет решающее значение для разработки технологического и количественного управления химической деятельностью. Одним из основных критериев выбора приоритетного канала при изучении закономерностей химической реакции является то, что степень совпадения барьеров элементарных стадий, приводящих к наблюдаемым продуктам, зависит от экспериментальных значений энергии активации изучаемого процесса. Следовательно, при выборе метода расчета вычисляются свободная энергия, энергии и энергии диссоциации при приближении большого количества химических веществ к классу ниже исследуемого. Полученные результаты сравниваются с экспериментальными данными, что позволяет оценить возможные вычислительные ошибки. На практике механизмы реакций часто включают несколько элементарных стадий и участвующих веществ. При химическом анализе метода должна быть решена система дифференциальных уравнений, где каждое уравнение определяет коэффициент конверсии одного из респондентов. В целом, решение такой задачи является процессом весьма трудоемким. Помимо этого, концентрации не всех участвующих в механизме веществ поддаются измерению. Химическая термодинамика, с другой стороны, позволяет рассчитать тепловой эффект реакции, определить, возможна ли данная реакция, вычислить состояние ее равновесия, т.е. тот предел, до которого может протекать реакция. Чтобы рассчитать тепловой эффект какой-либо реакции, требуется знать энтальпии образования всех участвующих веществ. Зачастую экспериментальные данные из разных источников имеют разные значения. Кроме того, доступ к экспериментальным данным по некоторым соединениям затруднен, чрезмерно дорог, или даже невозможен. Эти проблемы привели к разработке концептуальной основы для оценки химической структуры соединения. Один из этих механизмов основан на использовании гомодесмических реакций (ГДР). Метод ГДР делит исходное соединение на термохимические группы. Понятно, что количество таких разложений зависит от количества внутренних групп, которые составляют химическое соединение. Совокупность всех независимых ГДР является основой ГДР. Таким образом, после получения разных оценок для каждой структуры ГДР, мы можем судить о достоверности экспериментальных данных из разных источников. Цель работы – разработка математического аппарата для конструирования гомодесмических реакций циклических химических соединений.