Numerical modeling of intramolecular transformations of orto-substituted aromatic nitrozoxides

Abstract

Работа посвящена исследованию реакции гибели ароматических нитрозооксидов, которые обладают уникальными свойствами, благодаря наличию у них цис- и транс- изомерии. Константы скорости гибели изомеров нитрозооксидов являются эффективными, т.е. описывают сложную совокупность элементарных превращений – конформационных и необратимых. Для численного анализа процесса разработана программа вычисления кинетических параметров реакции. Ввиду большого количества параметров реакции, решение обратной кинетической задачи требовало больших временных затрат. В связи с этим применялись технологии параллельных вычислений, что позволило сократить время вычислений примерно в 10 раз. С помощью разработанных алгоритмов построена кинетическая модель реакции, включающая в себя оптимизированные энергии Гиббса, константы элементарных стадий реакций и эффективные константы расходования изомеров нитрозооксидов. Анализ доказал необходимость учета внутримолекулярных превращений ароматических нитрозоксидов в реакции их гибели.//The work is devoted to the investigation of the deacay reaction of aromatic nitrosooxides, which have unique properties due to the presence of cis and trans isomerism. The rate constants of nitrosooxides isomer decay are effective, i.e. incluse a complex set of elementary transformations – conformational and irreversible. For numerical analysis of the process, a software has been developed for calculating the kinetic parameters of the reaction. In view of the large number of reaction parameters, the solution of the inverse kinetic problem required a large amount of time. In connection with this, parallel computing technologies were used, which allowed to reduce the calculation time approximately in 10 times. With the help of the developed algorithms, a kinetic model of the reaction is constructed, which includes optimized Gibbs energies, constants of elementary reaction stages and effective constants of nitroso isomers consumption. The analysis proved the necessity of taking into account intramolecular transformations of aromatic nitroxides in the reaction of their consuption.Работа выполнена при финансовой поддержке гранта 15-07-01764 "Оптимальное управление химическими реакциями металлокомплексного катализа"