Структуры и инфракрасные спектры молекул 5-хлорурацила в низкотемпературных инертных матрицах Ar, Ne и композитных пленках с оксидом графена

Анотація

Проведено исследование структур и колебательных спектров биологически активных молекул 5-хлор-урацила (5СU) в различных состояниях. В инфракрасном диапазоне 3800–500 см^–1 получены ИК фурье-спектры молекул 5СU, изолированных в низкотемпературных матрицах Ar и Ne. Выполнены оценки заселенности таутомеров 5СU и расчеты колебательных спектров методом DFT/B3LYP с базисом 6-311++G(df,pd). В Ar матрице в спектральном диапазоне 1900–500 см^–1 зарегистрировано 7 комбинационных мод 5CU,усиленных резонансом Ферми. В области фундаментальных колебаний νCO и в области колебаний кольца обнаружены тройные резонансы Ферми. Выращены и исследованы при криогенных температурах тонкие пленки 5CU на поверхности оксида графена (GO) и композитные пленки 5CU/GO, полученные из водного раствора. Показано, что при повышении температуры от гелиевой до комнатной происходит кристаллизация пленки 5CU на поверхности GO. С помощью сравнения спектров полученных пленок 5CU идентифицированы колебания, полосы поглощения которых наиболее чувствительны к изменениям кристаллической структуры пленки. Большинство этих фундаментальных мод связано с колебаниями NH группы. При повышении концентрации 5CU в композитных пленках 5CU/GO наблюдается неравномерное распределение микрокристаллов 5CU по площади образца.