Intermolecular interactions for two chosen anthracene derivatives

• Autorzy: Kania Sylwester , Kuliński Janusz , Kościelniak-Mucha Barbara , Słoma Piotr , Wojciechowski Krzysztof

Identyfikatory

DOI

10.34658/physics.2021.42.5-12

Warianty tytułu

PL

Oddziaływania międzycząsteczkowe dla dwu wybranych pochodnych antracenu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The nature of intermolecular interactions for anthrone and anthraquinone differs due to the symmetry of substitution of the central benzene ring, i.e. anthrone substituted with only one keto group and anthraquinone substituted with two keto groups. In order to interpret the interactions among the molecules, the interaction energies between molecules in crystals were calculated using DFT B3LYP calculations. The results reveal the consistency between calculated “lattice energies” and theirs terms and thermodynamical properties as density, boiling point and melting point of examined compounds.

PL

Przeprowadzono obliczenia oddziaływań międzycząsteczkowych wykorzystując program CrystalExplorer17 z wykorzystaniem pakietu oprogramowania Gaussian09. Obliczenia DFT wykazały zgodność pomiędzy uzyskanymi wartościami energii „sieci krystalicznej” badanych związków i jej składowych z osobna a wybranymi do analizy doświadczanymi właściwościami termodynamicznymi jak gęstość materiału, temperatura wrzenia i temperatura topnienia badanych związków. Badania wykazały inny charakter oddziaływań zachodzących podczas procesu topnienia i podczas procesu wrzenia. Proces topnienia związany jest z całkowitą energią sieci. Temperatura wrzenia związana jest z zerwaniem odziaływań pomiędzy pojedynczymi cząsteczkami. Decydujące jest tu zerwanie oddziaływania dipolowego i dyspersyjnego.

Słowa kluczowe

EN

intermolecular interactions; anthrone; anthraquinone; DFT calculations; organic semiconductors

PL

oddziaływania międzycząsteczkowe; antron; antrachinon; obliczenia DFT; półprzewodniki organiczne

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej
• Czasopismo: Scientific Bulletin. Physics / Lodz University of Technology
• Rocznik: 2021
• Tom: Vol. 42
• Strony: 5--12
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz.

Twórcy

autor

Kania Sylwester

• Institute of Physics, Lodz University of Technology, ul. Wólczańska 219, 90-924 Łódź, Poland
• Centre of Mathematics and Physics, Lodz University of Technology, Al. Politechniki 11, 93-590 Łódź, Poland

autor

Kuliński Janusz

• Centre of Mathematics and Physics, Lodz University of Technology, Al. Politechniki 11, 93-590 Łódź, Poland

autor

Kościelniak-Mucha Barbara

• Centre of Mathematics and Physics, Lodz University of Technology, Al. Politechniki 11, 93-590 Łódź, Poland

autor

Słoma Piotr

• Centre of Mathematics and Physics, Lodz University of Technology, Al. Politechniki 11, 93-590 Łódź, Poland

autor

Wojciechowski Krzysztof

• Centre of Mathematics and Physics, Lodz University of Technology, Al. Politechniki 11, 93-590 Łódź, Poland

Bibliografia

• [1] Huang J., Su J.-H., Tian H. 2012. The development of anthracene derivatives for organic light-emitting diodes. J. Mater. Chem. 22:10977-10989. DOI: 10.1039/c2jm16855c
• [2] Belghiti N., Bennani M., Hamidi M., Bouzzine S.M., Bouchrine M. 2012. New compounds based on anthracene as a good candidate for organic dye-sensitized solar cells: Theoretical investigations. Afr. J. Pure Appl. Chem. 6:164-172. DOI: 10.5897/AJPAC12.021
• [3] Kania S., Kuliński J., Sikorski D. 2020. Electrical and thermal properties of anthrone. Sci. Bull. Techn. Univ. Lodz. Physics, 41:43-51. https://doi.org/10.34658/physics.2020.41.43-51
• [4] Kania S., Kuliński J., Sikorski D. 2019. Electrical and thermal properties of anthraquinone layers. Sci. Bull. Techn. Univ. Lodz, Physics, 40:13-25. https://doi.org/10.34658/physics.2019.40.13-25
• [5] Kania S., Kościelniak-Mucha B., Kuliński J., Słoma P. 2015. Effect of molecule dipole moment on hole conductivity of polycrystalline anthrone and anthrachinone layers. Sci. Bull. Techn. Univ. Lodz, Physics, 36:13-25. http://cybra.lodz.pl/dlibra/publication/17133/edition/13805/content
• [6] Kania S., Kościelniak-Mucha B., Kuliński J., Słoma P., Wojciechowski K. 2019. Polarization of organic aromatic molecule in anionic and cationic state. Sci. Bull. Techn. Univ. Lodz, Physics, 40:27-35. https://doi.org/10.34658/physics.2019.40.27-35
• [7] Flack H.D. 1970. I. Refinement and thermal expansion coefficients of the structure of anthrone (20,-90°C) and comparison with anthraquinone, Phil. Trans. A, 266:561-574. https://www.jstor.org/stable/73658
• [8] Murty B.V.R. 1960. Refinement of the structure of anthraquinone. Zeitschrift für Kristallographie 113:445-465. https://doi.org/10.1524/zkri.1960.113.jg.445
• [9] Srivastava S. N. 1964. Three-Dimensional refinement of the structure of anthrone, Acta Cryst. 17:851-856. https://doi.org/10.1107/S0365110X64002286
• [10] Mackenzie C.F., Spackman P.R., Jayatilaka D., Spackman M.A. (2017). CrystalExplorer model energies and energy frameworks: extension to metal coordination compounds, organic salts, solvates and open-shell systems. IUCrJ, 4: 575–587. https://doi.org/10.1107/S205225251700848X
• [11] Grimme S. 2006. Semiempirical GGA-Type Density Functional Constructed with a Long-Range Dispersion Correction. J. Comput. Chem. 27:1787-1799. DOI 10.1002/jcc
• [12] Dance I. 2003. Distance criteria for crystal packing analysis of supramolecular motifs. New J. Chem. 27:22–27. DOI: 10.1039/b206867b