Ученые представили новый базисный набор функций, описывающих атомные орбитали фосфора. Эти функции используются для расчета спектральных характеристик в методе ядерного магнитного резонанса, который применяется в контроле качества и исследовании новых фосфорорганических соединений.
Фосфорорганические соединения, содержащие атом фосфора, находят применение в различных отраслях промышленности, таких как производство лекарств, пестицидов, катализаторов и других важных веществ.
Для анализа структуры фосфорорганических соединений и определения их свойств широко используется метод ЯМР на ядрах фосфора 31P. Этот метод позволяет получать спектры, по которым специалисты могут определить наличие определенных атомов и группировок. Для интерпретации ЯМР спектров важно рассчитывать химический сдвиг, который представляет собой изменение сигнала исследуемого вещества по сравнению с эталоном, фосфорной кислотой. Для расчета этого параметра используется базисный набор математических функций, описывающих молекулярные и атомные орбитали.
Химики из Иркутского института химии им. А.Е. Фаворского СО РАН разработали новый базисный набор функций для ЯМР на ядрах фосфора. Этот набор отличается от уже существующих расширенным числом функций, описывающих d-орбитали атомов фосфора. По мнению исследователей, это позволит более точно и эффективно рассчитывать химические сдвиги. Кроме того, ученым удалось сократить общее число функций в базисном наборе, что упростит и ускорит квантовохимические вычисления.
Для оценки эффективности нового метода расчетов химики провели эксперименты с помощью ЯМР на 20 фосфорорганических соединениях. Результаты были сравнены с данными, полученными при использовании других базисных наборов. Оказалось, что новый метод действительно позволяет делать ЯМР на ядрах фосфора более точным, снижая погрешность на 20%.
Новый базисный набор функций будет использоваться для квантовохимических расчетов с использованием ЯМР на ядрах фосфора. Этот метод находит применение в идентификации новых соединений, контроле качества продукции и других областях, и может быть полезен специалистам в различных сферах, от органического синтеза до фармакологической промышленности.