Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 12
1.1. Общая характеристика пиперидина и его N-производных 12
1.2. Барьеры инверсии между экваториальным и аксиальным конформерами в 1-производных гетероциклогексанов 15
1.3. Применение пиперидина и его N-производных 18
1.4. Постановка задачи 19
ГЛАВА 2. Методы исследования и условия эксперимента 22
2.1. Особенности масс-спектрометрического исследования 22
2.2. Масс-спектры исследуемых соединений 25
2.3. Метод газовой электронографии и особенности методики синхронного электронографического/масс-спектрометрического (ЭГ/МС) эксперимента 28
2.4. Условия ЭГ/МС эксперимента 33
2.5. Метод ИК-спектроскопии 35
2.6. Основы метода квантовой химии 36
2.7. Детали квантово-химических расчетов 39
2.8. NBO анализ 43
ГЛАВА 3. Исследование структуры и конформационных свойств n-алкилпиперидинов 46
3.1. Метил-, этил- и изопропил-пиперидины 46
3.1.1. Энергетика и конформационные свойства 46
3.1.2. Аксиально-экваториальные переходы 50
3.1.3. Геометрическое строение 53
3.2. Структура молекулы циклогексилпиперидина 55
3.2.1. Конформационное многообразие 55
3.2.2. Энергетические барьеры 57
3.2.3. ИК спектры 59
3.2.4. Структурный анализ ЭГ данных 60
3.2.5. Геометрическое строение 63
3.2.6. Температурная зависимость конформационного состава 65
ГЛАВА 4. Исследование структуры и конформационных свойств n-алкенил-, n-этинил-, n-фенил- и n-циано пиперидинов и 1-метил-1-фенил-силациклогексана 66
4.1. Винил-, изопропенил- и этинилпиперидины 67
4.1.1. Энергетика и конформационные свойства 67
4.1.2. Энергетические барьеры, азотная инверсия 69
4.1.3. Геометрическое строение и NBO-анализ 70
4.2. Структура фенил-производных: N-фенилпиперидин и 1-метил-1-фенил силациклогексан 72
4.2.1. Молекулярная структура N-фенилпиперидина 72
4.2.1.1. Энергетика и конформационный состав 72
4.2.1.2. Структурный анализ ЭГ данных 75
4.2.1.3. Геометрическое строение и NBO-анализ 78
4.2.1.4. Температурная зависимость конформационного состава 81
4.2.1.5. Сопоставление с аналогичными соединениями 82
4.2.2. Молекулярная структура 1-метил-1-фенил-силациклогексана 85
4.2.2.1. Энергетика и конформационный состав 85
4.2.2.2. Инверсия цикла 90
4.2.2.3. ИК спектры 91
4.2.2.4. Структурный анализ ЭГ данных 92
4.2.2.5. Геометрическое строение 95
4.3. Структура N-цианопиперидина 97
4.3.1. Конформационные свойства и барьеры 97
4.3.2. ИК спектры 99
4.3.3. Структурный анализ ЭГ данных 102
4.3.4. Геометрическое строение 104
4.3.5. NBO-анализ 106
4.3.6. Сравнение с аналогами 107
ГЛАВА 5. Исследование структуры и конформационных свойств n-замещенных пиперидинов, содержащих карбонильную группу 110
5.1. Структура формил- и ацетил-пиперидинов 110
5.2. Структура трифторацетилпиперидина TFAPi
5.2.1. Поверхность потенциальной энергии 112
5.2.2. ИК спектроскопия 114
5.2.3. Структурный анализ ЭГ данных 116
5.2.4. Геометрическое строение и NBO-анализ 117
5.3. Конформационные свойства карбонилдипиперидина 121
ГЛАВА 6. Молекулярная структура и конформационные свойства rnx-пиперидинов (R=H, CH3; n=1: X=O, S; n=2: X=N, P) 124
6.1. Энергетика и конформационные свойства 124
6.2. Азотная инверсия 129
6.3. Геометрическое строение и NBO-анализ 129
Заключение 133
Список литературы 136
