plasticnewsПластические массыPlasticheskie massy0554-2901PLASTMASSY Publishing House (Moscow)10.35164/0554-2901-2025-03-21-24plasticnews-1138Research ArticleСИНТЕЗ И ТЕХНОЛОГИЯSYNTHESIS AND TECHNOLOGYИзучение механизма инициирования катионной полимеризации изобутилена в присутствии аквакомплекса хлорида алюминия в толуоле методом DFT на квантовом уровнеInvestigation of the mechanism of initiation of cationic polymerization of isobutylene in the presence of an aluminum chloride water complex in toluene by the DFT method at the quantum levelБабкинВ. А.BabkinV. A.

Волгоградская область; Михайловка

Volgograd Region; Mikhailovka

МинаевН. С.MinaevN. S.

Волгоградская область; Михайловка

Volgograd Region; Mikhailovka

АндреевД. С.AndreevD. S.

Волгоградская область; Михайловка

Volgograd Region; Mikhailovka

БелоусоваВ. С.BelousovaV. S.

Москва

Moscow

АрцисМ. И.ArcisM. I.

Москва

Moscow

chembio@sky.chph.ras.ruСебряковский филиал Волгоградского государственного технического университетаРоссияSebryakovsky Branch of Volgograd State Technical UniversityRussian FederationПервый Московский государственный медицинский университет им. И.М. СеченоваРоссияThe First Moscow State Medical University named after I.M. SechenovRussian FederationИнститут биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАНРоссияEmanuel Institute of Biochemical Physics, Russian Academy of SciencesRussian Federation202523072025032124Copyright © Бабкин В.А., Минаев Н.С., Андреев Д.С., Белоусова В.С., Арцис М.И., 20252025Бабкин В.А., Минаев Н.С., Андреев Д.С., Белоусова В.С., Арцис М.И.Babkin V.A., Minaev N.S., Andreev D.S., Belousova V.S., Arcis M.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.plastics-news.ru/jour/article/view/1138

   Изучен механизм инициирования катионной полимеризации изобутилена в присутствии аквакомплекса хлорида алюминия в толуоле классическим квантово-химическим методом DFT. Показано, что он представляет собой согласованный процесс. Получено значение энергии активации и энергии теплового эффекта изучаемой реакции (105 кДж/моль и 22 кДж/моль).

   The mechanism of initiation of cationic polymerization of isobutylene in the presence of an water complex of aluminum chloride in toluene has been studied using the classical quantum-chemical DFT method. It has been shown to be a concerted process. The values of the activation energy and the energy of the thermal eff ect of the reaction under study (105 kJ/mol and 22 kJ/mol) wereobtained.

изобутиленмеханизм инициированияметод DFTкатализатораквакомплекс хлорида алюминиярастворительтолуолэнергия активацииisobutyleneinitiation mechanismDFT methodcatalystaluminum chloride water complexsolventtolueneactivation energyReferencesКеннеди Дж. [Kennedy J.] Катионная полимеризация олефинов : пер. с англ. М: Мир. 1978. 431 с.Кеннеди Дж. [Kennedy J.] Катионная полимеризация олефинов : пер. с англ. М: Мир. 1978. 431 с.Теория неоднородного электронного газа / [Марч Н., Кон В., Вашишта П. и др.]. Под ред. С.С. Лупдквиста, Н. Марча; пер. с англ. Ю.Е. Лозовика и др. Под ред. Д.А. Киржница, Е.Г. Максимова. М.: Мир. 1987. 400 с.Теория неоднородного электронного газа / [Марч Н., Кон В., Вашишта П. и др.]. Под ред. С.С. Лупдквиста, Н. Марча; пер. с англ. Ю.Е. Лозовика и др. Под ред. Д.А. Киржница, Е.Г. Максимова. М.: Мир. 1987. 400 с.Кон Вальтер [электронный ресурс] // Рувики. 2025. URL: Кон Вальтер, биография, открытия и работы. РУВИКИ (дата обращения: 20. 02. 2025).Кон Вальтер [электронный ресурс] // Рувики. 2025. URL: Кон Вальтер, биография, открытия и работы. РУВИКИ (дата обращения: 20. 02. 2025).Цирельсон В.Г. Квантовая химия, Молекулы, молекулярные системы и твердые тела // М.: Бином, 2010. 422 с.Цирельсон В.Г. Квантовая химия, Молекулы, молекулярные системы и твердые тела // М.: Бином, 2010. 422 с.Ермаков А.И. Квантовая механика и квантовая химия // М.: Юрайт. 2016. 555 с.Ермаков А.И. Квантовая механика и квантовая химия // М.: Юрайт. 2016. 555 с.M.W. Schmidt, K.K. Baldridge, J.A. Boatz, S.T. Elbert, M.S. Gordon, J.H. Jensen, S. Koseki, N. Matsunaga, K. A. Nguyen, S.J. Su, T.L. Windus, M. Dupuis, J.A. Montgomery. General Atomic and Molecular Electronic Structure System // Journal of Computational Chemistry. 1993. Vol. 14. Pp. 1347–1363. DOI: 10.1002/jcc.540141112.M.W. Schmidt, K.K. Baldridge, J.A. Boatz, S.T. Elbert, M.S. Gordon, J.H. Jensen, S. Koseki, N. Matsunaga, K. A. Nguyen, S.J. Su, T.L. Windus, M. Dupuis, J.A. Montgomery. General Atomic and Molecular Electronic Structure System // Journal of Computational Chemistry. 1993. Vol. 14. Pp. 1347–1363. DOI: 10.1002/jcc.540141112.Granovsky A.A. Firefl y version 8 [электронный ресурс] // Firefly computational chemistry program. 2013. URL: https://classic.chem.msu.su/firefly/index.html (дата обращения: 20. 02. 2025).Granovsky A.A. Firefl y version 8 [электронный ресурс] // Firefly computational chemistry program. 2013. URL: https://classic.chem.msu.su/firefly/index.html (дата обращения: 20. 02. 2025).B.M. Bode, M.S. Gordon. MacMolPlt: A Graphical User Interface for GAMESS // Journal of Molecular Graphics. 1998. N 16. Pp. 133–138.B.M. Bode, M.S. Gordon. MacMolPlt: A Graphical User Interface for GAMESS // Journal of Molecular Graphics. 1998. N 16. Pp. 133–138.V.A. Babkin, D.S. Andreev, A.V. Ignatov, V.S. Belousova, V.T. Fomichev, M.I. Artsis, G.E. Zaikov. Quantum Chemical Calculation Of Initiation Mechanism Of Cationic Polymerisation Of Propylene With Chloride-Aluminium Aquacomplex // Oxidation Communications. 2020. Vol. 43, N 1, Pp. 24–29. doi: 10.35164/0554-2901-2024-01-24-26.V.A. Babkin, D.S. Andreev, A.V. Ignatov, V.S. Belousova, V.T. Fomichev, M.I. Artsis, G.E. Zaikov. Quantum Chemical Calculation Of Initiation Mechanism Of Cationic Polymerisation Of Propylene With Chloride-Aluminium Aquacomplex // Oxidation Communications. 2020. Vol. 43, N 1, Pp. 24–29. doi: 10.35164/0554-2901-2024-01-24-26.V.A. Babkin, D.S. Andreev, A.V. Ignatov, I.I. Bakholdin, A.P. Knyazev, V.S. Belousova, V.T. Fomichev, M.I. Artsis, G.E. Zaikov. Quantum Chemical Calculation Of Initiation Mechanism Of Cationic Polymerisation Of Isobutylene With Chloride-Aluminium Aqua Complex // Oxidation Communications. 2019. Vol. 42, N 4, Pp. 437–442. DOI: 10.35164/0554-2901-2024-01-24-26.V.A. Babkin, D.S. Andreev, A.V. Ignatov, I.I. Bakholdin, A.P. Knyazev, V.S. Belousova, V.T. Fomichev, M.I. Artsis, G.E. Zaikov. Quantum Chemical Calculation Of Initiation Mechanism Of Cationic Polymerisation Of Isobutylene With Chloride-Aluminium Aqua Complex // Oxidation Communications. 2019. Vol. 42, N 4, Pp. 437–442. DOI: 10.35164/0554-2901-2024-01-24-26.Бабкин В.А., Андреев Д.С., Игнатов А.В., Титова Е.С., Рахимов А.И., Шрейберт Н.А.. Энергия активации и тепловой эффект реакции инициирования катионной полимеризации изобутилена в присутствии комплексного катализатора фторид бора – вода в гептане // Фторные заметки. 2022. Выпуск № 2 (141). март-апрель 2022. С. 3–4.Бабкин В.А., Андреев Д.С., Игнатов А.В., Титова Е.С., Рахимов А.И., Шрейберт Н.А.. Энергия активации и тепловой эффект реакции инициирования катионной полимеризации изобутилена в присутствии комплексного катализатора фторид бора – вода в гептане // Фторные заметки. 2022. Выпуск № 2 (141). март-апрель 2022. С. 3–4.Бабкин В.А., Андреев Д.С., Игнатов А.В., Акчурин Т.К., Стефаненко И.В., Белоусова В.С., Карпушова С.Е., Ценев Н.К., Фомичев В.Т. Энергетика реакции инициирования катионной полимеризации этилена, пропилена и изобутилена. Катализатор – аквакомплекс хлорида алюминия. Растворитель – толуол. Волгоград: изд-во ВолгГТУ. 2021. C. 155.Бабкин В.А., Андреев Д.С., Игнатов А.В., Акчурин Т.К., Стефаненко И.В., Белоусова В.С., Карпушова С.Е., Ценев Н.К., Фомичев В.Т. Энергетика реакции инициирования катионной полимеризации этилена, пропилена и изобутилена. Катализатор – аквакомплекс хлорида алюминия. Растворитель – толуол. Волгоград: изд-во ВолгГТУ. 2021. C. 155.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.