Cite this article as:

Babkov L. M., Uspenskiy K. E., Davydova N. A. The Vibrationai Spectra of 2-Biphenylmethanol and their Interpretation by Using of Molecul Structural-Dynamical Model Taking into Account Mechanical Anharmonicity. Izvestiya of Saratov University. New series. Series Physics, 2009, vol. 9, iss. 2, pp. 19-28.

Heading: 
Physics
UDC: 
539.194
Language: 
Russian

The Vibrationai Spectra of 2-Biphenylmethanol and their Interpretation by Using of Molecul Structural-Dynamical Model Taking into Account Mechanical Anharmonicity

Authors: 
Babkov Lev Mikhailovich, Saratov State University, 410012, Russia, Saratov, Astrakhanskaya street, 83, babkov@sgu.ru
Uspenskiy Kirill Evgen’evich, Stolypin’s Volga Regional Academy of State Service, 41, Radishcheva Str., Saratov, Saratov Region, 410012, Russia, babkov@sgu.ru
Davydova Nadezhda Alexandrovna, Institute of Physics, National Academy of Sciences of Ukraine, Prospect Nauky 46, Kyiv, UKRAINE, 03028 , davydova@iop.kiev.ua
Abstract

Using hybrid density functional (B3LYP/6-31 (d)) the calculation of the geometry, electro-optical parameters, quartic force field and vibrational spectra of the 2-biphenylmethanol molecule were performed. The vibrational analysis was implemented and the full interpretation of its IR (400-3800 cm^(-1)) and Raman (50-3600 cm^(-1)) spectra was given.

Key words: 
2-biphenylmethanol, IR spectrum, Raman spectrum, density functional method, molecular modeling, mechanical anharmonicity, quartic force field, fundamental frequency, combinational frequency, overtone
References

1. Frisch J., Trucks G.W., Schlegel И.В. Gaussian03, Revision B.03; Gaussian, Inc., Pittsburgh PA, 2003. 302 p.

2. Волъкенштейи М.А., Грибов Л.А., Еляшевич M.A., Степанов Б.И. Колебания молекул. М.: Наука, 1972. 700 с.

3. Свердлов Л.М., Ковнер М.А., Кратов Е.П. Колебательные спектры многоатомных молекул. М.: Наука, 1970. 560 с.

4. Грибов Л.А. Введение в молекулярную спектроскопию. М.: Наука, 1976. 400 с.

5. Грибов Л.А., Дементьев В.А. Моделирование колебательных спектров сложных соединений на ЭВМ. М.: Наука, 1989. 160 с.

6. Pulay P., Fogarasi С, Pongor С, Boggs .I.E., Vargha A. Combination of theoretical ab initio and experimental information to obtain reliable harmonic force constants. Scaled quantum mechanical (QM) force fields for glyoxal, acrolein, butadiene, formaldehyde, and ethylene // J. Amcr. Chem. Soc. 1983. Vol.105. P.7037-7047.

7. Yashida H., Takeda K, Okamura J., Ehara A., Matsuura II. A New Approach to Vibrational Analysis of Large Molecules by Density Functional Theory: Wavenumber-Linear Scaling Method // J. Phys. Chem. A. 2002. Vol.106, №14. P.3580-3586.

8. Березин КВ., Кривохижина Т.В., Нечаев В.В. Применение метода линейного масштабирования частот в расчетах нормальных колебаний многоатомных молекул // Оптика и спектроскопия. 2003. Т.94. С.398-401.

9. Willets A., Handy N.C. Anharmonic constants for benzene // Spectrochim. Acta. 1997. Vol.53, №8. P.I 169-1177.

10. Березин КВ., Нечаев В.В., Элькин П.М. Ангармонический анализ колебательных состояний пиримидина методом функционала плотности // Оптика и спектроскопия. 2004. Т.97,№2. С.1-11.

11. Березин КВ., Нечаев В.В., Элькин П.М. Ангармонические резонансы в колебательных спектрах пиридазина // Журн. физ. химии. 2005. Т.79, №3. С.1-10.

12. Tanaka H. General view of a liquid-liquid phase transition // Phys. Rev. 2002. Vol.E 62. P.6968-6971.

13. Zallen R. The Physics of Amorphous Solids. N.Y.: Wiley, 1998.142 р.

14. Babkov L.M., Baran .!., Davydova N.A., Kukielski J.I., Trukhachev S. V. Vibrational spectra and structure model of 2-biphenylmethanol molecule // J. Mol. Struct. 2003. Vol.66b662. P.41-48.

15. Babkov L.M., Baran J., Davydova N.A, Trukhachev S.V. The effect of the hydrogen bonds on the molecule conformation in 2-biphcnylmethanol // J. Mol. Struct. 2004. Vol.700/1-3. P.55-59.

16. Бабков Л.М., Баран Ж., Давыдова НА., Элькин П.М., Кукиелъский Ж.И., Успенский К.Е. Квантовомеханическое исследование молекулы 2-би-фенилметанола // Проблемы оптической физики. Саратов, 2004. С.112-115.

17. Babkov L.M., Baran J., Davydova N.A., Elkin P.M., Kukielski J.I., Uspenskiy K.E. Quantum mechanical modeling of the 2-biphenylmethanol molecule // Proc. of SP1E, Saratov Fall Meeting 2003. Laser Physics and Photonics, Speetroscopy and Molecular Modeling IV / Eds. V.L. Derbov, L.A. Melnikov, L.M. Babkov. N.Y., 2004. Vol.5476. P.152-159.

18. Baran J., Davydova N.A., Pietraszko A. Spcctroscopic studi of the formation of molecular glasses // J. Mol. Struct. 2005. Vol.744-747. P.301-305.

19. Babkov L.M., Baran J., Davydova N.A., Pietraszko A., Uspenskiy K.E. Theoretical and empirical study of 2- biphenylmethanol molecule: the structure and inlermolecular interactions Hi. Mol. Struct. 2005. Vol.744-747. P.433-438.

20. Бабков Л.М., Баран Ж., Давыдова И.А.. Петрашко А., Успенский К.Е. Исследование структуры и специфических межмолекулярных взаимодействий в 2-бифенилметаноле // Проблемы оптической физики. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2005. С.22-26.

21. Uspenskiy K.E., Babkov L.M., Baran ./., Davydova N.A., Pietraszko A. Theoretical and empirical investigation of the structure and intermolecular interaction in 2-biphcnylmethanol // Proc. of SPIE, Saratov Fall Meeting 2004. Laser Physics and Photonics, Speetroscopy and Molecular Modeling V / E ds. V.L. Derbov, L.A. Melnikov, L.M. Babkov. N.Y., 2006. Vol.5773. P.168-174.

22. Babkov L.M., Baran J., Davydova N.A., Pietraszko A., Uspenskiy K.E. Vibrational spectra and structure modelling of the h-complexes in 2-bi-phenilmethanol using B3LYP/6-31G(d) method // Proc. of SPIE, Saratov Fall Meeting 2005. Laser Physics and Photonics, Speetroscopy and Molecular Modeling / Eds. V.L. Derbov, L.A. Melnikov, L.M. Babkov. N.Y., 2006. Vol.6165. P.616500-1-616500-9.

23. Бабков Л.М., Баран Я., Давыдова Н.А., Петрашко А., Успенский К.Е. Теоретическое и экспериментальные исследования структуры и межмолекулярных взаимодействий в 2-бифепилметаноле // Журн. структ. химии. 2006. Т.47, №4. С.759-766.

24. Babkov L.M., Baran J., Davydova N.A., Uspenskiy K.E. Modeling of the structure and vibrational spectra of 2-biphenylmethanol using B3LYP method // J. Mol. Struc. 2006. Vol.792-793.P.68-72.

25. Baran J., Davydova N.A., Drozd Л/., Pietraszko A. Experimental evidence of formation of a new phase in supercooled liquid 2-biphenylmethanol // J. Phys.: Condens. Matter. 2006. Vol.18. P.5695-5702.

26. Watkin R, Watkin D. Biphenyl-2-methanol // Acta Cryst. 1995. Vol.C51.P.2161-2163.

27. SDBSWeb: http://www.aist.go.jp/RIODB/SDBS/ (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology. - 29.03.2006).

28. Бабков Л.М., Давыдова Н.А., Баран Я., Успенский К.Е. Колебательные спектры и структурно-динамические модели 2-, 3- и 4-бмифенилметанолов // Проблемы оптической физики. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2007. С.227-240.

29. Babkov L.M., Baran J., Davydova N.A., Uspenskiy К.Е. Vibrational spectra and structural-dynamical models of the 2-,3- and 4-biphenylmethanoles // Proc. of SPIE, Saratov Fall Meeting 2006. Laser Physics and Photonics, Spectroscopy and Molecular Modeling V / Eds. V.L. Derbov, L.A. Melnikov, L.M. Babkov. N.Y., 2007. Vol.6537. P.7-15.

30. Babkov L.M., Baran J., Davydova N. A., Uspenskiy K.E. Investigation of the influence of the hydrogen bonding on the structure and vibrational spectra of biphenylmethanols// Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Физика. 2007. Т.7, вып.2. С.44-53.

31. Бабков Л.М., Давыдова Н.А., Успенский К.Е. Водородная связь и структуры 2-, 3- и 4-бифенилметанолов // Журн. структ. химии. 2008. Т.49, №3. С.421-429.

32. Попл Дж.А. Квантово-химические модели // Успехи физ. наук. 2002. Т. 172. С.349-356.

33. Polavarapu P.!. Ab Initio vibrational Raman and Raman optical activity spectra // J. Phys. Chem. 1990. Vol.94. P.8106-81I2.

Full text (in Russian):
download
(downloads: 47)