Создание средств компьютерного моделирования фотохимических изомерных превращений сложных молекулярных систем тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.04, кандидат физико-математических наук Завалий, Максим Владимирович

• Завалий, Максим Владимирович
• кандидат физико-математических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Завалий, Максим Владимирович

Введение.

Глава 1. Обзор литературы.

1.1 Развитие экспериментальных и теоретических методов электронно-колебательной спектроскопии.

1.2 Состояние теории качественного и количественного анализа без 19 использования стандартных образцов состава.

1.3 Выводы к главе 1.

Глава 2. Развитие теории моделирования фотохимических межизомерных преобразований с учетом квантовых биений для сложных молекул.

2.1 Теоретическая модель для описания изомер-изомерных превращений.

2.2 Система кинетических уравнений для населенностей уровней.

2.3 Модель описания изомерных преобразований как безызлучательных переходов между состояниями изомеров.

2.4 Выводы к главе 2.

Глава 3. Создание средств моделирования фотохимических превращений сложных молекул.

3.1 Общая структура метода моделирования и программного комплекса.

3.2 Способ решения системы кинетических уравнений.

3.3 Программная реализация методов расчета изомеризации молекул на персональном компьютере.

3.4 Программная реализация методов расчета изомеризации молекул на суперкомпьютере типа МВС-1000.

3.5 Особенности программного решения системы кинетических уравнений для населенностей уровней для модели 2 изомер-изомерных преобразований.

3.6 Выводы к главе 3.

Глава 4. Моделирование фотохимических превращений сложных молекул.

4.1 Моделирование кинетики внутримолекулярных превращений и спектров сложных систем с учетом межизомерных переходов.

4.2 Моделирование кинетики и спектральных проявлений процесса цепочечной изомеризации.

4.3 Сравнение моделей описания межизомерных преобразований.

4.4 О возможных приложениях развитых методов.

4.5 Выводы к главе 4.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Создание средств компьютерного моделирования фотохимических изомерных превращений сложных молекулярных систем»

Аналитическая химия в полном объеме уже взяла на вооружение спектральные методы исследования вещества. Нет необходимости в перечислении всех методов спектрального анализа, которые нашли широкое применение в аналитической химии. Их число велико.

В настоящие время в экспериментальных методах молекулярной электронно-колебательной спектроскопии достигнут существенный прогресс. Стало возможным получение спектров с высоким разрешением колебательной структуры при помощи методики сверхзвуковой струи, наблюдения флуоресценции с одиночных возбужденных электронно-колебательных уровней и динамических (трехмерных) спектров с временным разрешением при возбуждении короткими пико-, фемтосекундными импульсами света. Все это предоставило в руки химиков-аналитиков новые возможности.

Методы, основанные на получении и исследовании трехмерных спектров, давно заняли свое важное место в аналитической химии. Эти методы включают в себя синхронные спектры, получаемые при одновременном изменении частот возбуждающей линии и наблюдении спектра люминесценции, а также спектры, где в качестве дополнительного измерения учитывается время (техника импульсного фотолиза (флеш-фотолиза) и др.). Еще в первых работах с использованием техники флеш-фотолиза обнаружилось, что использование спектров с временным разрешением предоставляет новые возможности для анализа, т. к. люминесценция различного рода компонентов, входящих в смесь веществ, происходит с некоторой «разверткой» по времени. Поэтому можно указать такие временные диапазоны, в пределах которых выгоднее изучать спектр либо одного, либо другого компонента.

В последние 20 лет лазерная спектроскопия, благодаря открытиям в области техники коротких (фемтосекундных) лазерных импульсов, дала в руки химикам качественно новый инструмент - импульсы света фемтосекундной длительности. Они принесли в химию новые возможности и воплотились в фемтохимии, стали толчком для развития нового направления науки - фем-тосекундной спектроскопии, основанной на резонансном возбуждении отдельных высоколежащих уровней энергии молекул с последующим наблюдением их высвечивания. Это позволило получать очень развитые спектры с временным разрешением, в которых можно наблюдать как изменения интен-сивностей излучения или поглощения во времени на определенных длинах волн, так и сразу весь спектр в определенные интервалы времени.

Фемтосекундная технология позволяет изучать химические реакции с высоким временным и пространственным разрешением. Стало возможным наблюдение динамики реакций и целенаправленное управление их ходом с высоким временным разрешением, что открывает значительные перспективы в области качественного и количественного анализа, синтеза новых химических соединений и предсказания их реакционной способности. Импульсы фемтосекундной длительности дают мощный инструмент для исследования элементарных превращений на уровне процессов разрыва и образования связей, переноса заряженных частиц в мономолекулярных (например, фотодиссоциация, изомеризация) и бимолекулярных реакциях. Фемтосекундная спектроскопия позволяет регистрировать временные зависимости интенсив-ностей излучения или поглощения света молекулой в ходе протекания внутримолекулярных и межмолекулярных процессов (в том числе и безызлуча-тельных), что дает возможность изучать изомер-изомерные преобразования.

Все перечисленные выше возможности использования импульсов фемтосекундной длительности на сегодняшний день еще до конца не реализованы. Прежде всего, из-за сложностей экспериментальной техники и того, что сама постановка эксперимента требует предварительно выбора оптимальных условий, так как чисто эмпирический поиск наиболее выгодной с точки зрения окончательного результата постановки эксперимента, является очень громоздким.

Спектральные методы как качественного, так и количественного анализа, применяемые в аналитической химии, основаны на использовании эталонов, или стандартных образцов состава. Стандартные образцы состава позволяют решать качественные и количественные задачи, используя разнообразные методы оптического наблюдения - от эмиссии отдельных атомов до спектров поглощения сложных соединений. Необходимость использования эталонов для получения окончательного ответа составляет очень большое ограничение в применении спектроскопии как таковой. Вопрос о том, как можно обойти использования эталонов, возник не так давно, воплотившись в теорию качественного и количественного анализа без использования натурных стандартных образцов состава. Такой анализ может быть проведен, если воспользоваться теоретическими расчетными спектрами разного рода, в том числе и динамическими спектрами, получаемыми с использованием фемто-секундных импульсов.

Применение техники фемтосекундной спектроскопии в аналитической и физической химии является в некоторой степени новым направлением в науке. Но как уже упоминалось, использование ее является нетривиальной и мало изученной при решении задач аналитической и физической химии. Высока сложность интерпретации динамических спектров, которые имеют не только тонкую структуру вдоль шкалы частот, но и сложным образом зависят от времени. При этом вероятны случаи изменения интенсивности излучения или поглощения света молекулой в ходе протекания внутримолекулярных и межмолекулярных процессов. Для выбора подходящих условий крайне желательно было бы воспользоваться возможностями компьютерного эксперимента, так как совершенно ясно, что с помощью компьютерных экспериментов можно заранее, варьируя заданную ситуацию, выбрать наиболее оптимальный путь постановки экспериментов, после чего уже реализовывать их в натурном виде.

Попыток проведения моделирования динамики фотохимических изомер-изомерных молекулярных преобразований, возникающих в результате облучения молекулы короткими фемтосекундными лазерными импульсами, для реальных моделей сложных молекул никогда раньше не предпринималось. Между тем есть все основания для постановки такой задачи. Успех работ по расчету динамических спектров для одиночных молекул без возможных их фотохимических преобразований и применению этих спектров к вопросам качественного и количественного анализа в аналитической химии, а также теоретических работ по описанию межизомерных превращений, подтверждает это.

Следует отметить также, что изомерные преобразования молекул служат основой для передачи энергии и информации, сигнала во внутримолекулярном пространстве. Как было показано, на этом эффекте могут быть построены реагенты нового типа с пространственным разделением в молекуле реакционной области и области появления аналитического сигнала. Как следствие, существенно повышается их аналитическая чувствительность, избирательность и другие характеристики. Теории таких внутримолекулярных процессов не было, а исследовать их можно лишь методами динамической спектроскопии. Развитие такой теории весьма актуально, так как позволяет выйти в совершенно новую область науки - молекулярную информатику.

Из сказанного выше видно, что моделирование динамики фотохимических процессов является весьма перспективным для аналитической и физической химии. Для обеспечения такого моделирования необходимо решить следующие задачи.

1. Развитие теории и разработка методов компьютерного моделирования фотохимических изомерных преобразований и квантовых биений состояний сложных молекул на базе детального описания их моделей, обеспечивающих проведение предсказательных расчетов в масштабе реального времени.

2. Проведение на основе разработанных методов модельных расчетов и анализ получаемой спектральной картины и кинетики образования продуктов фотохимической реакции с целью выявления общих закономерностей спекхимии, опережающих натурный эксперимент и позволяющих осуществлять его целенаправленное планирование. На защиту выносятся:

1. Формулировка и решение задачи о моделировании фотохимических межизомерных превращений молекул, возникающих в результате произвольного возмущения, действующего на молекулу и приводящего к начальному заселению ее возбужденных электронно-колебательных уровней энергии.

2. Вычислительные методы, алгоритмы и программы для персонального компьютера и суперкомпьютера, обеспечивающие проведение моделирования рассматриваемых процессов в масштабе реального времени.

3. Результаты конкретных расчетов для изомер-изомерных преобразований сложных молекул (пентадиен, гептадиенилбензол) с демонстрацией и анализом динамики населенностей уровней и динамических спектров.

4. Прогноз возможности расширения методов спектрального анализа и распространения их в область фотохимических превращений вещества.

Все содержание диссертации отличается достаточной степенью новизны, так как все рассмотренные проблемы, в ходе диссертационного исследования, ранее в литературе не ставились и не решались. Решена важная и новая задача для аналитической и физической химии, показывающая перспективность такого моделирования для решения качественных и количественных задач анализа поведения и физической природы передачи сигналов и информации в молекулярном мире сложных молекулярных структур при возбуждении.

Созданные методы расчета и комплексы программ позволяют целенаправленно выбирать наиболее оптимальные условия для постановки натурных экспериментов еще до начала их проведения.

Материалы диссертации доложены на 3-й Всероссийской конференции «Молекулярное моделирование» (г. Москва, 2003 г.) и на Конференции «Информационно-вычислительные технологии в химии, биологии, фармацевтике и медицине» (г. Москва, 2004 г.).

Результаты исследований опубликованы в трех научных статьях и двух тезисах докладов.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы и приложений. Общий объем работы составляет 239 страниц текста, включая 29 рисунков, 3 таблицы, список литературы, содержащий 136 наименований, приложений А и Б, объем которых составляет 92 страницы.

Заключение диссертации по теме «Физическая химия», Завалий, Максим Владимирович

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Разработан метод моделирования фотохимических изомерных превращений сложных молекул при произвольном по спектральной форме возбуждающем импульсе света и для двух модельных подходов для описания межизомерных переходов. Показано, что эти модели изомеризации полностью эквивалентны. На этой основе предложена новая система кинетических уравнений, полностью описывающая развитие процессов во времени.

2. На базе развитых методов решения систем кинетических уравнений очень высокого порядка с зависящими от времени коэффициентами, разработанных алгоритмов оптимизации и распараллеливания вычислений, создан программный комплекс сервисного типа, реализующий разработанный метод в двух версиях - на ПК и суперкомпьютере. Комплекс программ не имеет принципиальных ограничений на характеристики молекулярных моделей и позволяет осуществлять компьютерное моделирование фотохимических превращений сложных многоизомерных систем в масштабе реального времени.

3. Изучены общие закономерности изомерных преобразований и их спектральных проявлений:

- зависимость кинетики межмолекулярных превращений и их спектральных проявлений от особенностей возбуждения и величин параметров молекулярной системы;

- условия, обеспечивающие возможность регистрации спектров изомеров, образовавшихся в результате фотохимического превращения;

- временные и количественные характеристики образования изомеров;

- специфические особенности цепочечных, последовательных изомерных перестроек и, как следствие, передачи сигналов и энергии во внутримолекулярном пространстве. В частности, показана своеобразная «неустойчивость» направления хода фотохимических процессов, высокая чувствительность к условиям эксперимента, роль промежуточных изомерных форм как «передаточного звена» в цепочке преобразований без задержки во времени и «потери сигнала».

4. Разработанные средства молекулярного моделирования впервые обеспечивают возможность целенаправленного поиска оптимальных условий постановки натурных экспериментов в области фотохимических изомерных превращений и позволяют проводить детальные теоретические исследования таких процессов. В целом, создана теоретическая база количественных методов анализа в фотохимии.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Завалий, Максим Владимирович, 2005 год

1. Шпольский Э.В. Линейные спектры флуоресценции органических соединений и их применение// Успехи физ.наук. - 1960. - Т.71. - С.215-242.

2. Шпольский Э.В. Новые данные о природе квазилинейных спектров органических соединений // Успехи физ.наук. 1963. - Т.80. - С.255-279.

3. Никитина А.Н., Пономарева Н.А., Тер-Саркисян Г.С. и др. Спектры Шпольского соединений класса линейных полиенов // Опт. и спектроск. -1976. Т.40. - №2. - С.251-257.

4. Durand Y., Bloeb A., A.M. van Oijen, Kohler U., E.J.J.Groenen, Schmidt J. An optical study of a single pentacene molecules in n-tetradecane // Chem. Phys. Lett. -2000.- V.317. -P.232-237.

5. Walla P.J., Jelezko P., Tamarat Ph., Lounis В., Orrit M. Perylene in biphenyl and anthracene crystals: an example of the influence of the host on single-molecule signals // Chem. Phys. 1998. - V.233. - P.l 17-125.

6. Amirav A., Even U., Jortner J. Analytical applications of supersonic jet spectroscopy // Anal. Chem. 1982. - V. 54. №11. - P. 1666-1673.

7. Beck S.M., Powers D.E., Hopkins J.B., Smally R.E. Jet-cooled naphthalene. II. Single vibronic level fluorescence spectra // Chem. Phys. 1981. - V. 74. - № 1. -P.43-52.

8. Современные аспекты тонкоструктурной и селективной спектроскопии: Межвузовский сб. научн. тр // Моск. педагогич. ин-т. М.:МГПИ, 1984. - 204 с.

9. Syage J.A., Felker P.M., Semmes D.H., Adel F.A1., Zewail A.H. Picosecond excitation and selective intramolecular rates in supersonic molecular beams. IV. Alkylanthracenes // J. Chem. Phys. 1985. - V.82. -P.2896-2908.

10. Kaimoto O., Hayami S., Shizuka H. The LIF spectra and the structure of jet-cooled ADMA // Chem. Phys. Lett. 1991. - V. 177. - P.219-222.

11. Cheatham C.M., Fluang M., Meinander N. Kelly M.B., HalerK., Chiang W.Y., Laane J. A computer-controlled apparatus for laser induced fluorescence spectroscopy in a supersonic jet // J. Mol. Struct. 1996. - V.377. - P.81-89.

12. Mukamel S. Direct vs redistributed fluorescence of supercooled molecules: the onset of intramolecular vibrational redistribution // J. Chem. Phys. 1985. - V.82. P.2867- 2876.

13. Patwari G.N., Doraiswami S., Wategaonkar S. IVR in the Si state of jet-cooled cis- and trans-p-dimethoxybenzene // Chem. Phys. Lett. 2000. - V.316. - P.433-441.

14. Patwari G.N., Doraiswamy S., Wategaonkar S. Electronic relaxation of the Si state of jet-cooled p-alkoxyanilines // Chem. Phys. Lett. 1999. - V.305. - P.381-388.

15. Syage J.A., Felker P.M., Zewail A.H. Picosecond dynamics and photoisomerization of stilbene in supersonic beams. I-II. // J. Chem. Phys. 1984. -V.81. - P.4685-4723.

16. Prochorow J., Deperasinska I., Morawski O. Fluorescence excitation and fluorescence spectra of jet-cooled acridine molecules: acridine dimmer formation and structure // Chem. Phys. Lett. 2000. V.316. - P.24-30.

17. Harms G.S., Irngartinger Т., Reiss D., Renn A., Wild U.P. Fluorescence lifetimes of terrylene in solid matrices // Chem. Phys. Lett. 1999. V.313. - P.533-538.

18. Грибов JI.А., Баранов В.И., Зеленцов Д.Ю. Электронно-колебательные спектры многоатомных молекул: Теория и методы расчета. М.: Наука, 1997. - 475 с.

19. Грибов Л.А., Баранов В.И., Новосадов Б.К. Методы расчета электронно-колебательных спектров многоатомных молекул. М.: Наука, 1994. - 325 с.

20. Kinsey J.L. Laser-induced fluorescence // Ann. Rev. Phys. Chem. 1977. -V.28. - P. 349-372.

21. Лазерная и когерентная спектроскопия. Под ред. Дж. Стейнфелда. -М.:Мир, 1982.-629 с.

22. Демтредер В. Лазерная спектроскопия. Основные принципы и техника эксперимента: Пер. с англ. / Под ред. И.И. Собельмана. М.:Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит, 1985. - 608 с.

23. Heikal А.А., Baskin J.S., Banares L., Zewail A.H. Structural effects of the isomerization dynamics of trans-stilbenes: IVR, microcanonical reaction rates, and the nature of the transition state // J. Phys. Chem. A. 1997. - V. 101. - P.572-590.

24. Tsuji K., Terauchi C., Shibuya K., Tsuchiya S. Trans-cis isomerization of thea}~ A state as studied by dispersed fluorescence spectroscopy // Chem. Phys. Lett. 1999.-V. 306. -P.41-47.

25. Patwari G.N., Wategaonkar S. Does inversion symmetry influence IVR. // Chem. Phys. Lett. 2000. - V. 323. - P.460-466.

26. Weiner A.M. Femtosecond pulse processing // Opt. Quant. Electr. 2000. -V.32. - P.473-487.

27. Zewail A.H. Laser femtochemistry // Science. 1988. - V.242. - P. 1645.

28. Sundstrom Ed.V. Femtochemistry and Femtobiology. World Scientific. Singapore. 1998.

29. Zewail A.H. Femtochemistry // Adv. in Chem. Phys. 1997. - V. 101. - P.892.

30. Manz J, Woste L. (Eds.) Femtosecond chemistry. VCH. New York. 1995.

31. Zewail A.H. Femtochemistry ultrafast dynamics of the chemical bond. World Scientific. Singapore. 1994.

32. Бучаченко A.JI. Химия на рубеже веков: свершения и прогнозы. // Успехи химии 1999 - Т. 68 - Вып. 10 - С. 99 - 118.

33. Mukamel S. Femtosecond optical spectroscopy: a direct look at elementary chemical events //Ann. Rev. Phys. Chem. 1990. - V.41. - P.647-681.

34. Takayoshi Kabayashi, Akira Shirakawa. Sub-10-fs tunable pulses in visible and NIR and visible sub-5-fs pulses generated by noncollinear OPA // J. Lumin. 2000. -V.87-89.-P.119-120.

35. Baskin J.S., Bañares L., Pedersen S., Zewail A.H. Femtosecond real time probing of reactions. 20. Dynamics of twisting, alignment, and IVR in trans-stilbene isomerization reaction // J. Phys. Chem. 1996. - V.100. - P. 11920-11933.

36. Assion A., Baumert Т., Bergt M., Brixner Т., Kiefer В., Seyfried V., Strehle M. and Gerber G. Control of chemical reactions by feedback-optimized phase-shaped femtosecond laser pulses // Science. 1998. - V.282.- P.919-922.

37. Kasaai M.R., Arul J., Chim S.L., Charlet G. The use of intense femtosecond laser pulses for fragmentation of chitosan // J. Photochem. Photobiol. A: Chem. -1999.-V.120.-P.201-205.

38. Чибисов A.K. Применение импульсного фотовозбуждения для исследования трипетных состояний органических веществ // Успехи химии. -1970. Т. 39. - Вып. 10. - С.1886-1911.

39. Чибисов А.К. Кинетическая спектроскопия и ее применение в аналитической химии // Ж. аналитич. химии. 1983. - Т.38. - Вып. 6. - С.1104-1130.

40. Atabekyan L.S., Chibisov А.К. Acid effect on photochromism of spiropyrans: a study by microsecond and nanosecond flash photolysis // J.Photochem. 1985. -V.31, - P.123-130.

41. Атабекян Jl.С., Чибисов А.К. Лазерная кинетическая спектроскопия фотохромных спиропиранов и их комплексов. Итоги науки и техники. Современные проблемы лазерной физики. М.: ВИНИТИ, 1990. - Т.1. - С. 152-196.

42. Чибисов А.К., Захарова Г.В., Шаповалов В.Л., Толмачев А.И., Брике Ю.Л., Сломинский Ю.Л. Импульсный фотолиз полиметиновых красителей с различными противоионами в неполярных средах // Химия высоких энергий.- 1995. Т.29. - № 3. - С.211-218.

43. Chibisov А.К., Zakharova G.V., Shapiro B.I. Flash-photolysis study of dye positive holes in spectrally sensitized emulsions // J.Information Record. Materials.- 1996. -V.22. P. 313-326.

44. Chibisov A.K., Gorner H. Photoprocesses in spiropyran-derived merocyanines // J.Phys. Chem.A. 1997. - V. 101. - № 24. - P.4305-4312.

45. Khimenko V., Chibisov A.K., Gorner H. Effects of alkyl substituents in the polymethine chain on the photoprocesses in thiacarbocyanine dyes // J.Phys. Chem.A. 1997. - V. 101. - № 39. - P.7304-7310.

46. Атабекян JI.C., Чибисов A.K., Алфимов M.B. Импульсный фотолиз краунсодержащих стириловых красителей и их комплексов с ионами металлов // Химия высоких энергий. 1997. - Т.31. - № 5. - С.381-385.

47. Chibisov A.K., Gorner H. Complexes of spiropyran-derived merocyanines with metal ions: relaxation kinetics, photochemistry and solvent effects II Chem. Phys. -1998.-V. 237. P.425-442.

48. Gorner H., Chibisov A.K. Complexes of spiropyran-derived merocyanines with metal ions. Thermally activated and light-induced processes // J.Chem.Soc. Faraday Trans. 1998. - V.94. - № 17. - P.2557-2564.

49. Chibisov A.K., Gorner H. Photoprocesses in spirooxazines and their merocyanines // J.Phys. Chem. A. 1999. - V. 103. - № 26. - P.5211-5216.

50. Chibisov A.K., Gorner H. Complexes of spiropyran-derived merocyanines with metal ions: relaxation kinetics, photochemistry and solvent effects // Chem. Phys. -1998.-V. 237.-P.425-442.

51. Felker P.M., Zewail A.H.//Chem. Phys. Lett. 1983.-V. 109. - P. 113-119.

52. Грибов Л.А., Баранов В.И. О сопоставлении экспериментальных и вычисленных оптических молекулярных спектров и о постановке обобщенной обратной спектральной задачи // Опт. и спектроск. 1998. - Т.85. - №1. - С.45-52.

53. Грибов JI.A. Новая постановка обратной спектральной задачи в теории колебательных спектров многоатомных молекул. // Опт. и спектроск. 1997. -Т.82. - №1. - С.23-25.

54. Баранов В.И., Грибов JI.A., В.О Дженжер. Параметрический полуэмпирический метод в теории электронно-колебательных спектров многоатомных молекул. // Журн. структ. химии 1996. - Т.37. - №3. - С.419-431.

55. Баранов В.И., Грибов JI.A., Дженжер В.О., Зеленцов Д.Ю. Параметрический метод расчета электронно-колебательных спектров сложных молекул. Дефинил пол иене. // Журн. структ. химии 1996. - Т.37. -№6. - С. 1041-1049.

56. Baranov V.I., Zelent'sov D.Yu. Methods for calculation of electronic-vibrational spectra of polyatomic molecules // J.Mol.Struct. 1994. - V.328. -P. 179-199.

57. Baranov V. I., Gribov L. A., Zelent'sov D. Yu. Methods of calculation of electronic-vibrational spectra of polyatomic molecules. Part 2. Vibrational solution of the electronic-vibrational problem. J. Mol. Struct., 1994. - V.328. - P. 189-197.

58. Baranov V. I., Zelent'sov D. Yu. J.Mol.Struct., 1994. - V.328. - P. 199-210.

59. Baranov V.I., Gribov L.A., Zelent'sov D.Yu. Refined approach for matrix element calculation in the theory of electronic-vibrational spectra of polyatomic molecules // J.Mol.Struct. 1996. - V.376. - P.475-493.

60. Baranov V.I., Gribov L.A., DjenjerV.O., Zelent'sov D.Yu. Adiabatic semi-empirical parametric method for computing electronic-vibrational spectra of complex molecules // J. Mol. Struct. 1997. - V.407. - №2-3. - P.177-216.

61. Wurzer A.J., Wilhelm Т., Piel J., Riedle E. Comprehensive measurement of the Si azulene relaxation dynamics and observation of vibrational wavepacket motion // Chem. Phys. Lett. 1999. - V.299. - P.296-302.

62. Varnavsky O., Goodson T. Femtosecond fluorescence dynamics and molecular interactions in water-soluble nonlinear optical polymeric dye // Chem. Phys. Lett. -2000. V.320. - P.688-696.

63. Paa W., Yang J.-P., Helbig M., Hein J., Rentsch S. Femtosecond time-resolved measurements terthiophene: fast singlet-triplet intersystem crossing // Chem. Phys. Lett. 1998. - V.292. - P.607-614.

64. Клищенко А.П., Сенюк М.А., Тихомиров С.А., Толсторожев Г.Б. Пикосекундная динамика внутримолекулярного переноса заряда и аномальная люминесценция аминозамещенных оксадиазолов и кетонов // Опт. и спектроск. 1997. - Т.83. - №4. - С.664-668.

65. Бушук Б.А., Рубинов А.Н. Влияние специфических межмолекулярных взаимодействий на динамику спектра флуоресценции растворов красителей // Опт. и спектроск. 1997. - Т.82. - №4. - С.573-576.

66. M.J. van der Meer, Zhang H., Rettig W., Glasbeek M. Femto- and picosecond fluorescence studies of solvation and non-radiative deactivation of ionic styryl dyes in liquid solution // Chem.Phys.Lett. 2000. - V.320. - P.673-680.

67. Jurczok M., Plaza P., Martin M.M., Meyer Y.H., Rettig W. Excited state relaxation paths in 9,9'-bianthryl and 9-carbazolyl-anthracene: a sub ps transient absorption study // Chem. Phys. 2000. - V.253. - P.339-349.

68. Azuma J., Tamai N., Shishido A., Ikeda T. Femtosecond dynamics and stimulated emission from S2 state of a liquid crystalline trans-azobenzene // Chem. Phys. Lett. 1998. - V.288. - P.77-82.

69. Yang J.-P., Paa W., Rentsch S. Femtosecond investigations of photophysics of ultrafast intersystem crossing in terthiophen by wavelength dependent excitation // Chem. Phys. Lett. 2000. - V.320. - P.665-672.

70. Braatz H., Hecht S., Seifert H., Helm S., Bendig J., Rettig W. Photochemistry and photophysics of donor-acceptor-polyenes. I: all-trans-4-dimethylamino-4'-cyano-1,4-diphenylbutadiene (DCB) // J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 1999. -V.123.-P. 99-108.

71. Hirata Y., Okada Т., Nomoto T. Photophysical properties of diphenylacetylene derivatives in the solution phase: comparison with the dynamical properties of diphenylbutadiyne // Chem. Phys. Lett. 1998. - V.293. - P.371-377.

72. Morlet-Savary F., Ley C., Jacques P., Wielder F., Fouassier J.P. Time-dependent solvent effects on the Ti-Tn absorption spectra of thioxanthone: a picosecond investigation // J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 1999. - V.126. -P.7-14.

73. Ohta K., Kang T.J., Tominaga K., Yoshihara K. Ultrafast relaxation processes from a higher excited electronic state of a dye molecule in solution: a femtosecond time-resolved fluorescence study // Chem. Phys. 1999. - V.242. - P. 103-114.

74. Nishimura Y., Yasuda A., Speiser S., Yamazaki I. Time-resolved analysis of intramolecular electronic energy transfer in methylene-linked naphthalene-anthracene compounds // Chem. Phys. Lett. 2000. - V. 323. - P. 117-124.

75. Астахов C.A., Баранов В.И. Моделирование тонкоструктурных электронно-колебательных спектров многоатомных с временным разрешением. Постановка задачи и анализ кинетических уравнений // Опт. и спектроск.- 2000. Т.90. - №2. - С.237-245.

76. Astakhov S.A., Baranov V.I., Gribov L.A. Advances in the theory methods of computional vibronic spectroscopy.// J. Mol. Struct. 2003. - V. 655. - № 1. - P. 97-123.

77. Баранов В.И., Соловьев А.Н. Параметрический метод в теории вибронных спектров. Структура стильбена в возбужденном состоянии и спектр флуоресценции // Журн. структ. химии 2000. - Т.41. - №2. - С.370-378.

78. Баранов В.И. Расчет параметрическим методом электронно-колебательных спектров и структуры метилстирола в возбужденном состоянии // Журн. структ. химии 1999. - Т.40. - №2. - С.242-250.

79. Баранов В.И. Параметрический метод в теории вибронных спектров сложных молекул. Спектры поглощения и флуоресценции и структура стирола в возбужденном состоянии // Опт. и спектроск. 2000. - Т.88. - №2. -С.216-223.

80. Баранов В.И., Соловьев А.Н. Параметрический метод расчета возбужденных состояний и вибронных спектров сложных молекул. Спектры поглощения и флуоресценции перилена // Журн. прикл. спектр. 2000. - Т.67. - №2. - С.148-153.

81. Грибов Л.А., Баранов В.И. По поводу одного метода определения потенциальных поверхностей и соотношения Душинского в теории электронно-колебательных спектров молекул // Журн. прикл. спектр. 1986. -Т.44. - №2. - С.341-343.

82. Баранов В.И., Грибов JI.A. О возможности построения полуэмпирической адиабатической теории электронно-колебательных спектров сложных молекул // Журн. прикл. спектр. 1988. - Т.48. - №6. - С.963-967.

83. Баранов В.И., Грибов JI.A. К вопросу о построении полуэмпирической неадиабатической теории электронно-колебательных спектров сложных молекул // Опт. и спектроск. 1989. - Т.67. - №1. - С.32-38.

84. Gribov L.A., Baranov V.I. A non-adiabatic semiempirical method for calculating the electron-vibrational spectra of large molecules. A possible approach for future studies //J. Mol. Struct. 1990. - V.224. - №17. - P.45-60.

85. Баранов В.И. Исследование переносимости параметров в ряду родственных соединений в теории электронно-колебательных спектров многоатомных молекул // Журн. прикл. спектр. 1989. - Т.51. - №4. - С.625-628.

86. Эляшберг М.Е., Грибов JI.A., Серов В.В. Молекулярный спектральный анализ и ЭВМ. М.: Наука, 1980. - 307 с.

87. Математические методы и ЭВМ в аналитической химии. Проблемы аналитической химии. T. IX М.: Наука, 1989. - 302 с.

88. Грибов JI.A., Дементьев В.А. Методы и алгоритмы вычислений в теории колебательных спектров молекул. М.: Наука, 1981. - 356 с.

89. Баранов В.И., Савин Ф.А., Грибов JI.A. Программы расчета электронно-колебательных спектров многоатомных молекул. М.: Наука, 1983. - 192 с.

90. Грибов JI.A., Дементьев В.А. Моделирование колебательных спектров сложных соединений на ЭВМ. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1989. - 158 с.

91. Баранов В.И., Грибов JI.A. К теории безызлучательных переходов при оптическом возбуждении газовых сред // Журн. прикл. спектроск. 2000. -Т.67. - №3. - С.289-295.

92. Баранов В.И., Грибов JI.A. Моделирование кинетики внутримолекулярных процессов и нестационарных спектров с учетом безызлучательных переходов. // Журн. прикл. спектроск. 2004. - Т.71. - №4. -С.421-428.

93. Медведев Э.С., Ошеров В.И. Теория безызлучательных переходов в многоатомных молекулах. М.: Наука, 1983. - 280 с.

94. Грибов Jl.А., Маслов И.В. Об одном возможном подходе к моделированию бимолекулярных химических реакций // Журн. физич. химии. 2000. - Т.74. - №3. - С.441-448.

95. Грибов J1.A. О некоторых направлениях изомеризации и образования разветвленных структурных форм ненасыщенных соединений // Журн. физич. химии 2001. - Т.75. - №3. С.547-550.

96. Gribov L.A., Maslov I.V. Methods of estimation of probabilities of photoinduced isomer-isomer structural transformations of polyatomic molecules // J.Mol.Struct. 2000. - V.521. - №1-3. - P.107-120.

97. Грибов JI.А. Высшие приближения в теории изомер-изомерных фотопреобразований молекул // Журн. физич химии. 2001. - Т.75. - №3. С.484-489.

98. Грибов Л.А. К вопросу о поиске путей химических реакций изомеризации и энергий активации // Журн. физ. химии. 2001. - Т.75. - №1. -С.83-88.

99. Грибов Л.А. Колебания молекул и определение путей химических реакций. Изомер-изомерное преобразование молекулы бензола в линейные структуры того же атомного состава // Журн. физич. химии. 2001. - Т.75. -№2 - С.290-293.

100. Грибов Л.А. Возможные направления изомеризации и образование разветвленных структурных форм ненасыщенных соединений. // Журн. физич. химии. 2001. - Т.75. - №3 - С.573-576.

101. Грибов Л.А. Колебания молекул и определение путей реакций присоединения и разложения. // Журн. физич. химии. 2001. Т.75. - №8 -С.1403-1408.

102. Грибов Л.А. Колебания молекул и изомеризация. // Журн. физич. химии. 2001. Т.75. - №9. - С.1638-1641.

103. Грибов Л.А. Колебания большой амплитуды и химическое превращение молекул. // Журн. физич. химии. 2001. - Т.75. - №10 - С.1775-1781.

104. Грибов JI.А. Теоретические модели для расчета кинетики спектров люминесценции с учетом эффекта квантовых биений при изомеризации молекул. // Журн. прикл. спектроск. 2002. - Т.69. - №3. - С.312-317.

105. Грибов Л. А. От теории спектров к теории химических превращений. М.: Эдиториал УРСС 2001 - 368 с.

106. Основы аналитической химии. В 2 кн. Кн.2. Методы химического анализа. Под ред. Золотова Ю.А. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1999.-494 с.

107. Грибов Л.А. Безэталонный количественный молекулярный анализ объектов окружающей среды по инфракрасным спектрам // Журн. аналитич. химии 1995. - Т.50. - №6. - С.589-594.

108. Gribov L.A., Elyashberg М.Е., Karasev Yu.Z. // Anal. Chim. Acta. 1995. V. 316. P.217-224.

109. Elyashberg M.E., Gribov L.A., Karasev Yu.Z., Martirosian E.R. IR quantitative analysis of organic mixtures without any calibration // Anal. Chim. Acta. 1997. V. 353. P.105-114.

110. Баранов В.И., Грибов Л.А. О возможности анализа вещества методами спектроскопии в ультрафиолетовой и видимой областях без использования образцов стандартного состава // Журн. аналитич. химии 1999. - Т.54. - №4. - С.350-358.

111. Грибов Л.А., Баранов В.И., Эляшберг М.Е. Безэталонный молекулярный спектральный анализ. Теоретические основы. М.: Эдиториал УРСС-2002-317 с.

112. Грибов Л.А., Баранов В.И., Астахов С.А. О возможности безэталонного анализа вещества методами спектроскопии с временным разрешением в УФ ивидимой областях // Доклады Академии наук. 2000. - Т.374. - №4. - С.493-498.

113. Астахов С.А., Баранов В.И., Грибов J1.A. О безэталонном анализе многокомпонентных смесей веществ методами вибронной спектроскопии с временным разрешением // Журн. аналитич. химии. 2001. - Т.56. - №7. -С.703-713.

114. Арнольд В.И. Обыкновенные дифференциальные уравнения. М.: Наука, 1975. - 240 с.

115. Гантмахер Ф.Р. Теория матриц. М.: Наука, 1967. - 575 с.

116. Желтовский А.В., Данилов В.И. Квантово-механическое изучение электронной структуры оснований нуклеиновых кислот методом CNDO/2. Препринт ИТФ-73-80Р. Киев. 1973. 38 с.

117. Snir М., Otto S., Huss-Lederman S., Walker D., Dongarra J. MPI: The Complete Reference. — Massachusetts.: Massachusetts Institute of Technology, 1996.

118. Gropp B. Tutorial on MPI: The Message Passing Interfase. —* Massachusetts.: Massachusetts Institute of Technology, 1996.

119. Баранов A.B., Лацис A.O., Сажин C.B., Храмцов М.Ю. Руководство пользователя системы МВС-1000/16. М: ИПМ им. М.В. Келдыша РАН.,2001.- 18 с.

120. Warshel A., Karplus М. Calculation of ground and excited state potential surfaces of conjugated molecules. I. Formulation and parameterization // J. Amer. Chem. Soc. 1972. - V.94. - №.12. - P.5612-5626.

121. S. Ami, M. Hliwa, C. Joachim. // Chemical Physics Letters. 2003. - V.367 -P. 662-668.

122. С.S. Lent, В. Isaksen, M. Lieberman. // J. Chem. Soc. 2003 -№ 125 - P. 1056-1063.

123. F.M. Raymo, R.J. Alvarado, S. Giordani, M.A. Cejas. // J. Chem. Soc. 2003 -V.125-P. 2361-2364.

124. A. Saghatelian, N.H. Volcker, K. M. Guckian, V. S-Y. Lin, M.R. Ghadiri. // J. Chem. Soc. 2003 - V.125 - P. 346-347.

125. Грибов JI.А., Сударушкин C.K. Особенности структур и действия логических молекулярных элементов.// Журн. прикладной спектроскопии. -2004. Т.71. - №2. - С. 264-266.

126. Грибов Л.А., Сударушкин С.К. О возможности создания органических реагентов принципиально нового типа.//ЖАХ. 2003. - Т.58. - №5. - С. 480485.

127. Грибов Л.А., Сударушкин С.К. Прогноз возможности создания специфических реагентов, одновременно взаимодействующих с несколькими элементами.//ЖАХ. 2004. - Т.59. - №4. - С. 343-348.

128. Лен Ж.-М. Супрамолекулярная химия: Концепции и перспективы — Пер. с англ. Новосибирск: Наука. Сиб. предприятие РАН, 1998.

129. Материалы диссертации отражены в следующих публикациях:

130. Баранов В. И., Завалий М. В., Грибов Л. А. Моделирование и расчет динамических спектров с учетом изомеризации сложных молекул И Журн. прикл. спектр., 2003. Т. 70. С. 626-634.

131. Баранов В. И., Завалий М. В., Грибов Л. А. Моделирование процессов изомеризации и спектров с временным разрешением сложных молекул//Журн. прикл. спектр., 2004. Т. 71, № 3. С. 295-30.

132. Грибов Л. А., Баранов В. И., Завалий М. В. Метод моделирования динамических вибронных спектров и состояний с учетом межизомерных переходов сложных молекул // Д.А.Н., 2004. Т. 397. № 6. С. 447-450.

133. Завалий М. В. Моделирование динамических вибронных спектров сложных молекул с учетом межизомерных переходов // 3-я Всероссийская конференция «Молекулярное моделирование» апреля, 2003, Москва С. 67.

134. Баранов В. И., Завалий М. В. Моделирование изомеризации сложных молекул на суперкомпьютере типа МВС-1000 // ИВТН, 2004 С. 50.