научный журнал по общим и комплексным проблемам естественных и точных наук Вестник Южного научного центра РАН ISSN: 1813-4289

О научном журнале«Вестник Южного научного центра РАН»

Вестник Южного научного центра принимает для опубликования статьи и краткие сообщения по приоритетным направлениям фундаментальных исследований РАН, в области наук о Земле, биологических, физико-математических, химических, технических, общественных и гуманитарных наук, рецензии, хронику, персоналии.

Архив научных статейиз журнала «Вестник Южного научного центра РАН»

  • 10 ЛЕТ АССОЦИАЦИИ “ЖИВАЯ ПРИРОДА СТЕПИ”

    МАТИШОВ Г.Г., МИНОРАНСКИЙ В.А. — 2015 г.

  • 80 ЛЕТ ИЛЬЕ АЛЕКСАНДРОВИЧУ БОГУШУ

    2015

  • SH-ВОЛНЫ НА ПОВЕРХНОСТИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННОЙ МАГНИТОУПРУГОЙ СРЕДЫ

    АГАЯН К.Л., ЛЕВИ М.О., ТУКОДОВА О.М. — 2015 г.

    В безобменном приближении рассмотрена динамическая связанная задача о распространении SH-волн в предварительно напряженном структурно неоднородном магнитоупругом полупространстве. Среда представляет собой преднапряженный пьезоактивный слой, жестко сцепленный с преднапряженным пьезоактивным полупространством. В качестве примера исследуется среда, выполненная из ферромагнетика гексагональной симметрии 6mm феррита кобальта (II). Верхняя граница среды механически свободна, на границе раздела полупространства и слоя установлены условия непрерывности магнитного потенциала, механических напряжений и механических смещений. При магнитозакрытых условиях на границах раздела соответствующий магнитный потенциал равен нулю. В рамках материальной (лагранжевой) системы координат проведена последовательная линеаризация определяющих соотношений нелинейной механики магнитоупругой среды, находящейся под действием начальных механических напряжений. Построена и исследована функция Грина магнитоупругой среды. Получены распределения фазовых скоростей в зависимости от частоты при различных граничных условиях на поверхности и границе раздела между слоем и полупространством. Рассмотрено влияние различных режимов осевой деформации среды на фазовые скорости. Исследована возможность компенсации различного типа магнитных условий с помощью различных режимов начальной деформации верхнего слоя. Установлены условия существования магнитоупругих SH-волн в зависимости от условий на внутренней и внешней границах в однородной среде.

  • АВТОБЛАСТЕЗ, ГЕТЕРОГЕНЕЗ И ЗОНАЛЬНОСТЬ РОСТА ПИРИТА КОЛЧЕДАННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

    БОГУШ И.А. — 2015 г.

    На примере пирита описан процесс автобластеза, характерный для минералообразования руд гетерогенных колчеданных месторождений гидротермально-осадочного генезиса. Суть этого процесса заключается в синрудной метасоматической собирательной перекристаллизации первичных тонкодисперсных и тонкозернистых пиритных агрегатов - осадочных руд (изохимический метасоматоз). Процесс автобластеза сопровождается развитием бласт пирита с тонкой зональностью роста 1-го рода. Корреляция размеров зерен пирита и числа зон роста доказывает, что эта зональность является именно зональностью роста. Явление автобластеза сопровождается образованием сложных гетерогенных зерен и кристаллов пирита, в которых в одном зерне проявляются генетически разные типы пирита. Существование таких гетерогенных зерен пирита доказано структурно-анатомическими особенностями зерен, а также типоморфными параметрическими показателями (твердость, термо-ЭДС). С учетом принципа стратификации гетерогенного зерна пирита ископаемых колчеданных руд, выделены (от центра к периферии) следующие зоны: 1 - ядро, гидротермально-осадочный, диагенетический пирит с характерными структурными особенностями; 2 - промежуточная оболочка, автобластический зональный пирит; 3 - внешняя оболочка, сложенная азональным метаморфогенным пиритом. Онтогеническая направленность развития гетерогенных зерен пирита полностью отражает онтогеническую модель формирования медноколчеданного рудообразования. Таким образом, в пределах гетерогенного (полигенного) зерна пирита может быть заключена генерализованная модель формирования медноколчеданного месторождения. Гетерогенез (полигенез) ископаемых минералов - явление, мало изученное теоретически и применительно к прикладной минералогии. Результаты исследования базируются на применении структурных и минералофизических параметрических генетико-информационных данных, статистически обоснованы на материалах минералогического картирования и изучения более 50 колчеданных месторождений.

  • ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ВЫРАЩИВАНИЯ И СМЕШАННОЙ БАКТЕРИАЛЬНОЙ ИНФЕКЦИИ НА ГИБЕЛЬ ЛЕНСКОГО ОСЕТРА ACIPENSER BAERII В САДКАХ

    ГАЛЕОТТИ М., КАЗАРНИКОВА А.В., ТРИШИНА А.В., ТУРЧЕНКО А.А., ШЕСТАКОВСКАЯ Е.В. — 2015 г.

    Проведены исследования двухгодовиков ленского осетра в садках рыбоводного водоема, расположенного в обводненном песчаном карьере нижнего течения р. Дон. Гибель рыб началась с середины лета 2013 г. и достигла к концу сентября 15%. Больные рыбы приобретали бледную окраску, не питались, становились вялыми и теряли в весе. На отдельных участках тела отмечались серозно-геморрагическое воспаление кожи и язвы. У погибающих особей жабры были бледные, брюшко увеличено, анус воспален. Рыбы теряли координацию движений, переворачивались спиной вниз и затем погибали. Неблагоприятные условия внешней среды выразились в температурной и кислородной стратификации водных слоев, которая привела к образованию зон, обедненных кислородом; нарушении соотношения азота и фосфора; повышении содержания сульфатов и хлоридов. В результате бактериологического исследования было выделено 67 изолятов (32 из воды и 35 из рыб), относящихся к трем родам - Aeromonas, Vibrio и Edwardsiella. Общее микробное число в воде в обследованных садках составило 1 • 10 3 КОЕ/мл; коли-индекс 2300; коли-титр 0,43. Уровень микробной обсемененности паренхиматозных органов ленского осетра был гораздо выше (5 • 10 4 КОЕ/мл) в садках, где была зарегистрирована гибель. Все штаммы, выделенные из паренхиматозных органов рыб, оказались чувствительны к фуразолидону, ципрофлоксацину, доксициклину, тетрациклину, левомицетину. Гистологические изменения, наблюдаемые в печени, селезенке и сердце больных рыб, проявлялись в концентрированных геморрагических рассеянных очагах некроза. Бактерии, зарегистрированные в пораженных некрозом участках, окрашивались в красный цвет по Цилю-Нильсену и имели типичную форму бациллы. Их структура и характеристики свидетельствовали о возможной принадлежности к микобактериям. Изменения в составе красной крови ленского осетра сопровождались агглютинацией, пойкилоцитозом, анизоцитозом эритроцитов и развивающейся у рыб анемией. Возникающая у рыб лейкопения характеризовалась увеличением числа нейтрофилов, моноцитов и эозинофилов и уменьшением относительного количества лимфоцитов и сегментоядерных нейтрофилов.

  • ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ПРЕДРУДНЫХ ЗОЛОТОНОСНЫХ МИНЕРАЛИЗАЦИЙ В ЧЕРНОСЛАНЦЕВЫХ КОМПЛЕКСАХ СЕВЕРНОГО КАВКАЗА

    ПАРАДА С.Г. — 2015 г.

    Проведено исследование химического состава и литологических особенностей золотоносных черносланцевых комплексов Северного Кавказа. Объектом исследования стали золотоносные черносланцевые комплексы протерозойского, палеозойского и мезозойского возраста хорошо изученных Малкинского, Урупо-Лабинского и Кардан-Куспартинского рудных узлов соответственно. Методической основой исследования явилась разработанная на примере Приамурской провинции Дальнего Востока авторская гипотеза о литогенетической обусловленности золотого оруденения в черносланцевых комплексах, в соответствии с которой на этапе литогенеза образовались крупнообъемные участки предрудной относительно слабозолотоносной минерализации, обеспечившей легко ремобилизуемым ресурсом золота последующие эндогенные рудообразующие процессы. При этом разнообразие минеральных типов и масштабов предрудных минерализаций связано с различными условиями седиментогенеза, характером и полнотой проявления последующих стадий литогенеза. По результатам проведенного исследования в черносланцевых комплексах рудных узлов Северного Кавказа выделены три основных минерально-морфологических типа золотоносных минерализаций, которые или сами по себе являются объектом геологоразведочных работ или сопутствуют более богатым рудам. Эти минерализации можно рассматривать как предрудные концентрации благородных металлов, связанные с различными стадиями литогенеза углеродисто-терригенных толщ. К ним относятся: 1) участки скопления осадочно-диагенетических сульфидов в углеродистых отложениях юры Кардан-Куспартинского рудного узла; 2) зоны концентрации кварцевых жил и прожилков Урупо-Лабинского и Малкинского рудных узлов; 3) прослои и залежи сульфидно-кремнистых субмаринных эксгаляционно-осадочных образований Кардан-Куспартинского и Урупо-Лабинского рудных узлов. Установлено, что содержание золота во всех перечисленных образованиях в 100 раз и более превышает фоновое и составляет десятые доли г/т при крайне неравномерном распределении. Полученные результаты предлагается использовать в качестве литолого-геохимической основы классификации золотоносных минерализаций и в создании геолого-поисковых моделей золоторудных месторождений в черносланцевых комплексах Северного Кавказа.

  • ГУМАНИТАРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛИТИЧЕСКОЙ НЕСТАБИЛЬНОСТИ (НА ПРИМЕРЕ ЕГИПТА И УКРАИНЫ, 2012-2014 ГГ.)

    ГОРЮШИНА Е.М. — 2015 г.

    Современные социально-политические трансформации в мире требуют комплексного анализа ключевых детерминантов, влияющих на дальнейшее развитие и поддержание нестабильности. Резкая смена правящих элит и спады в экономической, политической, социальной сферах общества негативно воздействуют на политическую стабильность, при этом наиболее ярким ее проявлением являются войны и революции. В статье рассмотрены гуманитарные технологии в качестве одного из факторов поддержания политической нестабильности в слабых институциональных условиях с применением насилия. На основе комплексного подхода к определению гуманитарной деятельности проведен анализ четырех основных видов инструментов в рамках нестабильности и геополитической конфронтации на примере Арабской Республики Египет и Украины: гуманитарная финансовая помощь, медиа, массовые демонстрации и гуманитарная интервенция. Оба государства находятся в схожих условиях социально-политической нестабильности, испытывают на себе последствия стремительной смены руководящих элит, политических трансформаций с элементами насилия среди гражданского населения. Временные рамки исследования ограничены двухлетним периодом как для Египта (2012 - август 2013 г.), так и для Украины (2013 - август 2014 г.). Статья базируется на теоретических и эмпирических зарубежных источниках, анализирующих взаимосвязь между гуманитарной деятельностью и развитием политической нестабильности. Исследование основывается на гипотезе о схожести применяемых методов поддержания нестабильности в двух государствах, а также комплексного воздействия отдельных гуманитарных технологий на социально-политические реалии. Данная тематика крайне актуальна для отечественной науки в силу ее сравнительно малой разработанности в русскоязычных источниках.

  • ДЕСТРУКТИВНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ КАК ФАКТОР ЭТНОПОЛИТИЧЕСКОЙ НАПРЯЖЕННОСТИ (НА ПРИМЕРЕ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ И АДЫГЕИ)

    ДОНЦОВА М.В., ЮРЧЕНКО И.В. — 2015 г.

    Рассмотрены актуальные проблемы информационной безопасности в условиях угроз этнополитической напряженности в Краснодарском крае и Адыгее, приведены результаты социологического исследования информационного пространства исследуемых субъектов РФ “Информационное пространство полиэтничного социума”, проведенного в 2010 г. коллективом кафедры политологии и политического управления Кубанского государственного университета (базовой кафедры Южного научного центра РАН). Цель исследования - выявление информационных угроз и оценка уровня напряженности, конфликтного потенциала в Краснодарском крае и Адыгее. В статье подробно рассмотрены этнотерриториальный конфликт, связанный с требованиями образования на территории Краснодарского края Шапсугского национального района, и информационные угрозы, сопутствующие данному конфликту в настоящее время, в частности использование “черкесского вопроса” различными геополитическими игроками как средства политического давления на Россию в условиях украинского кризиса. Особое внимание в статье уделено анализу возможных политических рисков роста этнополитической напряженности под влиянием факторов деструктивного информационного воздействия с использованием механизмов актуализации уже урегулированного ранее этнотерриториального конфликта, обозначенного как “шапсугский вопрос”. Логика анализа дополняется также рассуждениями об ответственности политических элит в формировании идеологии этнического согласия и патриотизма, что является одним из условий мира в полиэтничных регионах, таких как Краснодарский край и Адыгея. Проанализированы некоторые подходы к формированию позитивных межэтнических установок с целью повышения уровня социального доверия в коммуникативном пространстве этносов, населяющих юг России. Делается вывод, что для снижения межэтнической конфликтности и этнотерриториальной напряженности необходимо предпринимать меры по формированию межэтнического согласия на основе применения технологий противодействия деструктивным информационным воздействиям и проведения взвешенной информационной политики федеральных и местных властей, последовательно и в рамках закона регулирующих этнотерриториальные отношения, которые широко и публично обсуждаются в информационном пространстве.

  • ДИАТОМОВЫЕ ВОДОРОСЛИ ИЗ ПОЗДНЕГОЛОЦЕНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ АЗОВСКОГО МОРЯ КАК ИНДИКАТОРЫ КОЛЕБАНИЙ УРОВНЯ ВОДОЕМА

    ЗОЛОТАРЕВА А.Е., ИЗМАЙЛОВ Я.А., КОВАЛЕВА Г.В. — 2015 г.

    В работе исследовано изменение видового состава диатомовых водорослей из позднеголоценовых (новоазовских) отложений Азовского моря. По материалам детально исследованных колонок донных отложений (мощностью до 2,2 м) установлена сложность строения осадочных образований этого периода и закономерности изменения видового состава диатомовых водорослей. Было обнаружено, что только верхние слои (до 30 см) отличаются большим видовым разнообразием и содержат панцири диатомовых водорослей, доминирующих в современном планктоне Азовского моря, при этом видовой состав массовых видов из поверхностных горизонтов отличается в зависимости от района отбора колонок. Основным признаком новоазовских отложений является характерное чередование слоев с преобладающими видами Actinocyclus octonarius Ehr., Actinoptychus senarius (Ehr.) Ehr. и спорами Chaetoceros sp. В результате диатомового анализа новоазовских отложений были выделены виды, маркирующие смену экологических условий в море - повышение или снижение уровня моря. На основании данных диатомового анализа, дополненных результатами радиоуглеродного датирования, на протяжении последних 3000 лет существования Азовского моря было прослежено несколько стадий повышения и понижения уровня моря. Отмечена корреляция во времени максимума нимфейской трансгрессии с формированием осадков, в которых преобладают споры диатомовых из рода Chaetoceros, указывающие на повышение уровня моря. Сопоставив трансгрессивно-регрессивные этапы развития Азовского моря, полученные по материалам диатомового анализа, с кривой колебания уровня моря, констатировали хорошую сходимость результатов, полученных альтернативными методами. Фактически все зоны, выделенные по изменению видового состава диатомовых водорослей, соответствуют кривой изменения уровня моря. Методом геолого-геоморфологического и диатомового анализа обосновано и подтверждено наличие фанагорийской регрессии.

  • ДОНСКОЙ СЛЕД В «КУБАНСКОМ ДЕЙСТВЕ»

    ВЕНКОВ А.В. — 2015 г.

    Поступила 07.05.2015 Статья посвящена рассмотрению событий, связанных с военным переворотом в конце 1919 г. на Кубани, организатором которого был генерал А.И. Деникин. Во второй половине 1919 г. наметилось противостояние между сторонниками единой и неделимой России во главе с Деникиным и приверженцами федеративного устройства России в лице некоторых казачьих лидеров Белого движения. Большинство сторонников федеративного устройства страны составляли украиноязычные казаки-кубанцы. Генерал Деникин был встревожен попытками “федералистов” организовать на юге России некое подобие федеративного государства из местных квазигосударственных образований, кроме того, был недоволен таможенными барьерами между территорией Кубани и другими областями Юга России; с помощью переворота на Кубани он надеялся привести к власти представителей русскоязычной части кубанского казачества. Поводом к перевороту послужили сведения о подписанном в Париже договоре между кубанской делегацией и парламентом Горской республики, разгромленной Деникиным в начале 1919 г. Один из членов кубанской делегации, вернувшийся из Парижа, по требованию Деникина был предан военно-полевому суду и казнен. Одновременно с этими событиями в Париже велись переговоры казачьих делегаций с большевиками при посредничестве французского социалиста Ф. Лорио. Совпадение по времени переговоров казаков с большевиками в Париже, разгона Кубанской рады и казни одного из членов кубанской делегации в Париже наводили некоторых исследователей на мысль о взаимосвязи этих событий. Однако обнаруженные документы свидетельствуют о том, что инициатива переговоров с большевиками исходила не от кубанских, а от донских казаков. Масштабы конфликта, таким образом, расширяются. В статье приведены данные, подтверждающие связь кубанских оппозиционеров-федералистов с донскими казаками, а также показаны силы на Дону, оппозиционные командующему Вооруженными силами Юга России А.И. Деникину. Ставится вопрос, насколько искренними были намерения казаков при заключении мира с большевиками и надеялись ли они всерьез на возможность такого мира.

  • ЗООБЕНТОС СТЕПНОГО ОЗЕРА МАНЫЧ-ГУДИЛО В ПОДЛЕДНЫЙ ПЕРИОД

    БУЛЫШЕВА Н.И., СЁМИН В.Л., САВИКИН А.И., САЯПИН В.В. — 2015 г.

    Рассмотрены особенности макрозообентоса степного гипергалинного озера Маныч-Гудило в подледный период (февраль 2010 и 2011 гг.). Донные осадки на станциях представлены алевритами со значительным включением раковинного материала. Дно покрыто водорослями рода Cladophora. Толщина льда в 2010 г. колебалась от 13 до 22 см, в 2011 г. - от 9 до 11 см. Температура воды в подледном слое в 2010 г. была от -0,6 до -2,9°С, в придонном - от +0,5 до +3,0°С. В 2011 г. температура воды колебалась от -1,5 до -2,2°С в подледном слое, от +0,1 до +0,7°С в придонном слое. Донные сообщества в зимний период характеризуются бедным видовым составом (в 2010 г. отмечено 6 таксонов, в 2011 г. - 8 таксонов) и низкими количественными показателями. Численность макрозообентоса в 2010 г. колебалась от 148 до 590 экз/м 2, биомасса - от 0,53 до 2,32 г/м 2. В 2011 г. численность составляла 118-294 экз/м 2, биомасса - 0,18-0,74 г/м 2. Минимальные количественные показатели зообентоса отмечены на донных осадках с признаками сероводородного заражения. В период исследований около 30% донных беспозвоночных активно передвигались в придонном слое воды, остальные находились в субстрате. В феврале 2011 г. в пробах зарегистрирована в единичном экземпляре живая особь Hydrobia acuta, не обнаруженная в летний период на исследуемой акватории озера начиная с 2010 г. по настоящее время.

  • К ПРОБЛЕМЕ АНАЛИЗА УПРУГОЙ ДЕФОРМАЦИИ НА ПОВЕРХНОСТИ ПОЛУПРОСТРАНСТВА ПОЛУПРОВОДНИКА С ЗАГЛУБЛЕННЫМИ КВАНТОВЫМИ ТОЧКАМИ

    ЛУНИНА М.Л., ПАЩЕНКО А.С., ЧЕБОТАРЕВ С.Н. — 2015 г.

    Предложен метод расчета энергии деформации на поверхности полупространства полупроводниковой пластины с заглубленными квантовыми точками. Показано, что поверхность квантовой точки можно аппроксимировать ограниченным числом плоских треугольников. Это позволяет провести интегрирование функции Грина в аналитическом виде. Проанализировано распределение энергии деформации на поверхности полупространства полупроводника в зависимости от глубины залегания квантовых точек. Установлено, что увеличение глубины залегания квантовых точек приводит к смене характера распределения эквивалентных линий энергии деформации на поверхности полупространства - от квадратной к круговой. Для экспериментального исследования влияния глубины залегания квантовых точек InAs в матрице GaAs на возникающие упругие механические напряжения методом ионно-лучевой кристаллизации была выращена серия образцов с разной толщиной покровного слоя. На подложку GaAs(001) при температуре 580 °С наносился 0,5 мкм буферный слой арсенида галлия. Самоорганизованный рост массива квантовых точек осуществлялся из распыленного потока InAs при температуре подложки 480 °С со скоростью 0,2 МС/с. Толщина InAs “квазислоя” равнялась 2,5 нм. Затем на полученный слой InAs квантовых точек при температуре 450 °С со скоростью 0,1 MC/c наносился покровный слой GaAs разной толщины. В результате были получены три образца с глубиной залегания квантовых точек 10, 20 и 50 нм. Наблюдавемый сдвиг характеристических LO-пиков в спектрах комбинационного рассеяния образцов InAs-QD/GaAs указывает на уменьшение механических напряжений при заглублении квантовых точек.

  • К ПРОБЛЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОЛНОВЫХ ПОЛЕЙ С ПОМОЩЬЮ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ

    АНДЖИКОВИЧ И.Е., БОЧАРОВА О.В., ВОРОВИЧ Е.И. — 2015 г.

    Созданы многофункциональный измерительный комплекс, позволяющий проводить исследования, сопоставлять сигналы и строить спектральные характеристики датчиками различного типа, и экспериментальная установка, позволяющая в лабораторных условиях оценивать изменение поверхностного волнового поля на образцах различных технологических материалов. При проведении экспериментов моделировались гармонический и импульсный способ воздействия на объект. Выполнено сравнение амплитудно-частотных характеристик и осциллограмм, снятых с сегнетоэлектрического датчика деформации и пьезоэлектрического акселерометра. Рассмотрены особенности волновых полей на поверхности структурно-неоднородных тел. Реализован вычислительный эксперимент, основанный на использовании метода конечных элементов. Численно и экспериментально исследована возможность определения наличия дефекта по параметрам поверхностного волнового поля. Результаты эксперимента показали, что наличие дефекта существенно влияет на характеристики волнового поля.

  • К ЮБИЛЕЮ АКАДЕМИКА Г.Г. МАТИШОВА

    2015

    Геннадий Григорьевич Матишов, известный российский ученый, океанолог и морской геолог, доктор географических наук, профессор, академик Российской академии наук, 1 января 2015 года празднует свой 70-летний юбилей. Он признанный новатор по многим вопросам геоморфологии, палеогеографии, биоокеанологии.

  • КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ГИДРИДОВ ЭЛЕМЕНТОВ V-VI ГРУПП И ИХ АЛКИЛПРОИЗВОДНЫХ С АТОМАМИ, ИОНАМИ И МАЛЫМИ КЛАСТЕРАМИ МЕТАЛЛОВ ГРУППЫ IB

    ГЕРАСИНА Ю.С., КУЖАРОВ А.А., МИЛОВ А.А. — 2015 г.

    При помощи расчетов методом теории функционала плотности систематически исследован процесс образования комплексов гидридов элементов V-VI групп и их алкилпроизводных с атомами, ионами и малыми кластерами серебра, золота и меди. Исследована зависимость силы взаимодействия от размера кластера металла. Наиболее прочные связи с металлом образуют соединения элементов V группы, при этом наибольшей устойчивостью отличаются комплексы азот- и фосфорсодержащих молекул. Соединения мышьяка, сурьмы и висмута оказываются малопригодными для стабилизации кластеров металлов группы меди, поскольку проигрывают в силе взаимодействия кислородсодержащим молекулам. Преимущественная стабилизация комплексов селен- и теллурсодержащих молекул с элементами IB группы наблюдается только на центрах металлического кластера с большим избытком или недостатком электронной плотности. В случае отрицательно заряженных центров кластера взаимодействие реализуется за счет водородных связей Me-H-X (Me - = Cu -, Ag -, Au -; X-элемент V-VI групп), сила которых растет при движении вниз по V-VI группам и достигает максимума для соединений теллура. Эти связи оказываются существенно слабее соответствующих связей Me-X. Рост размера заместителя центра X в случае сильного разделения заряда на поверхности кластера меди, серебра или золота существенно увеличивает взаимодействие между кластером и молекулами гидридов элементов V-VI групп и их производных, в других случаях оно выражено существенно слабее и разнонаправленно. С увеличением размера металлического кластера наблюдается рост энергии взаимодействия, при этом прибавка к величине стабилизации с каждым шагом уменьшается. Наиболее сильно рост стабилизации наблюдается для кластеров серебра, чуть слабее - для кластеров меди и минимально - для кластеров золота.

  • КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ П-СОПРЯЖЕННЫХ X, Y-ПРОТОТРОПНЫХ ТАУТОМЕРОВ И БИС-ХЕЛАТНЫХ КОМПЛЕКСОВ ВЕ(11) И ZN(II) НА ИХ ОСНОВЕ

    ГАРНОВСКИЙ Д.А., ХАРАБАЕВ Н.Н. — 2015 г.

    Основными факторами, определяющими структуру и свойства тетракоординированных бисхелатных комплексов двухвалентных металлов M(II), являются электронная конфигурация центрального атома металла и состав ближайшего окружения атома металла в координационном узле MX 2Y 2. Кроме того, важную роль в формировании структуры координационного узла играют также электронные и пространственные особенности строения исходных донорных молекул. К таким особенностям донорных молекул хелатного типа, для которых характерна X, Y-прототропная таутомерия, относится в частности их бистабильность, связанная с возможностью реализации двух таутомерных форм - a или b - со смещенным протоном к одному из донорных атомов - X или Y. Поиск связи между предпочтительной (a- или b-) таутомерной формой исходных донорных молекул и строением хелатных комплексов металлов на их основе проведен методами квантовой химии RHF/6- 311++G(2Y 2 в комплексах. Показана согласованность между структурными параметрами координационного узла MX 2Y 2 (длинами связей M-X и M-Y) и предпочтительной (a- или b-) таутомерной формой исходной донорной молекулы.

  • КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СТЕРЕОХИМИЧЕСКОЙ НЕЖЕСТКОСТИ АЛЬБЕНДАЗОЛА

    ДУШЕНКО Г.А., КАЗАРНИКОВА А.В., МИХАЙЛОВ И.Е., ПОНОМАРЕВА Е.Н. — 2015 г.

    При помощи метода теории функционала плотности (DFT) B3LYP/6-311++G(d,p) осуществлено теоретическое исследование структуры альбендазола в газовой фазе и в присутствии воды, а также относительной устойчивости его конформерных форм и энергетических барьеров взаимопереходов их при вращении относительно аминной и амидной связи. На основе проведенных расчетов сделан выбор соответствующих партнеров для супрамолекулярных комплексов включения альбендазола. Согласно расчетам в газовой фазе на поверхности потенциальной энергии (ППЭ) альбендазола обнаружено два близких по устойчивости (ΔE ZPE = 3,5 ккал/моль) конформера, образующихся при вращении относительно амидной связи метоксикарбонильной группы с их энергетическим барьером взаимопревращения ΔE ZPE 18,7 ккал/моль. Напротив, вращение вокруг аминной связи в альбендазоле не затруднено, и энергетические барьеры вырожденных процессов вращения в данных конформерах составляют ΔE ZPE 10,7 и 6,9 ккал/моль. В присутствии воды, по данным расчетов, на ППЭ альбендазола локализуются четыре близкие по устойчивости (ΔE ZPE = 2.0, 2.1, 3.4 ккал/моль) структуры конформеров, отвечающие минимумам, образованным при вращении как относительно амидной, так и аминной связи. Показано, что рассчитанные структуры конформеров альбендазола в газовой фазе и в присутствии воды комплементарны (как по форме и размеру, так и по центрам межмолекулярных взаимодействий) циклодекстринам и способны образовывать с ними и с другими подобными макроциклами с диаметром внутренней полости порядка 6-8 А супрамолекулярные комплексы включения с соотношением гость : хозяин = 1 : 1, обладающие высокой биодоступностью.

  • КЕРЧЕНСКИЙ ПРОЛИВ И ДЕЛЬТА ДОНА: БЕЗОПАСНОСТЬ КОММУНИКАЦИЙ И НАСЕЛЕНИЯ

    МАТИШОВ Г.Г. — 2015 г.

    Участившиеся в начале XXI в. стихийные бедствия усилили внимание к проблеме безопасности транспортных коммуникаций на юге Европейской России. В статье представлен анализ экстремальных природных явлений (заток соленых трансформированных черноморских вод в дельту р. Дон, вторжение льда из Азовского моря в Керченский пролив и др.), наблюдавшихся в акватории Азовского моря в последние годы. Обсуждаются проблемы, связанные с безопасностью населения, которые возникают при сгонно-нагонных процессах в дельте р. Дон. Анализируются данные по динамике солености и уровневого режима вод в Таганрогском заливе в период интенсивных юго-юго-западных ветров. Установлена взаимосвязь этих параметров при сгонно-нагонных явлениях. Зарегистрировано аномальное повышение солености в период нагонных явлений в дельте р. Дон в июне 2014 г. Отмечено, что росту уровня воды предшествовал экстремальный сгон, при котором соленость воды была около 0,6%о. При максимальном уровне воды соленость повысилась до 5,0%о, а в конце процесса, при падении уровня, снизилась до 1,5%. При этом распреснение заняло несколько суток. Установлено, что вода с соленостью 15-17% в Азовский бассейн нагнетается при сильных штормовых циклонах на северо-востоке Чёрного моря. В свою очередь типично азовские воды (11-14%) вытесняются в Таганрогский залив навстречу стоку р. Дон. Аналогичный процесс имел место при катастрофическом затоплении дельты Дона и побережья Таганрогского залива в сентябре 2014 г., когда амплитуда колебаний уровня воды превысила 4 метра, а величина солености в пик нагона в порту г. Азов достигла 6%. В статье обсуждаются риски строительства гидротехнических сооружений в Керченском проливе в связи с вероятностью ураганных ветров до 37 м/с, дрейфа льда, сложной литодинамикой морского дна и др. Представлены рекомендации по организации наблюдений за изменениями уровня моря и солености воды в акватории Таганрогского залива Азовского моря, которые позволят повысить точность прогнозов чрезвычайных ситуаций в регионе.

  • КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ АДДУКТОВ ДИИМИНОСУКЦИНОНИТРИЛОВ К,К’-ЭТИЛЕН-БИС(САЛИЦИЛИДЕНИМИНАТО)КОБАЛЬТА(II)

    МИНКИН В.И., СТАРИКОВ А.Г., СТАРИКОВА А.А. — 2015 г.

    Редокс-изомерия координационных соединений (называемая валентной таутомерией) является уникальным процессом, который заключается в обратимом внутримолекулярном переносе электрона между лигандной системой и металлом в результате внешних воздействий (температура, давление, свет и др.). Этот эффект, наиболее часто проявляющийся в соединениях Co и Mn, может приводить к переключению магнитных свойств комплексов переходных металлов. Соединения, обладающие валентной таутомерией, могут быть использованы для разработки молекулярных переключателей с магнитной восприимчивостью, молекулярной памяти, дисплеев, а также в качестве логических элементов молекулярных электронных устройств. С целью расширения круга комплексов кобальта, образующих устойчивые и потенциально валентно-таутомерные аддукты с редокс-активными лигандами, проведено квантово-химическое исследование молекулярного и электронного строения соединений, включающих N, №-этилен-бис(салицилидениминато) кобальт(II) (Co(salen)) и a-диимины, содержащие электроноакцепторные циано-группы - дииминосукцинонитрилы. Все расчеты выполнены при помощи метода теории функционала плотности в валентно-расщепленном базисе с включением диффузных и поляризационных функций на тяжелых и легких атомах (B3LYP*/6-311++G(III и редокс-активный лиганд в анионрадикальной форме. Показано, что замена атомов водорода при атомах азота a-диимина на метильные группы приводит к существенному понижению устойчивости образующихся аддуктов вследствие стерических затруднений. Расчетами предсказана энергетическая предпочтительность изомеров с бидентатно координированным редокс-активным лигандом. Энергетическая щель между высоко- и низкоспиновыми электромерами аддукта с метилзамещенным дииминосукцинонитрилом позволяет ожидать в нем валентную таутомерию, однако дестабилизация высокоспинового изомера относительно изолированных молекул иминосукцинонитрила и Co(salen) указывает на высокую вероятность распада этой формы комплекса при нагревании до температуры, обеспечивающей стадию внутримолекулярного электронного переноса.

  • КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕТРАЯДЕРНЫХ КОМПЛЕКСОВ МЕДИ С ГИДРАЗОННЫМИ ПРОИЗВОДНЫМИ 2,6-ДИФОРМИЛФЕНОЛОВ

    МИНКИН В.И., СТАРИКОВ А.Г., СТАРИКОВА А.А. — 2015 г.

    В настоящее время полиметаллические комплексы переходных металлов привлекают внимание исследователей из-за возможности применения соединений этого типа в биохимии, материаловедении, нанохимии и др. Большой интерес представляют би- и полиядерные комплексы никеля и меди, характеризующиеся наличием обменных взаимодействий между парамагнитными центрами, что позволяет рассматривать такие структуры в качестве кандидатов для разработки молекулярных магнитов. Ранее была показана способность производных 2,6-диформилфенола выступать подходящей основой для конструирования биядерных соединений. Начиная с пионерской работы Робсона, посвященной синтезу биядерных комплексов с основаниями Шиффа, получено большое число соединений такого типа, изучены их строение и физико-химические свойства. “Сшивание” подобных полидентатных лигандов посредством органических линкеров открывает перспективы получения на их основе полиядерных структур, в которых парамагнитные металлоцентры взаимодействуют друг с другом ферро- или антиферромагнитно. Варьирование лигандного и координационного окружения ионов металлов позволяет управлять магнитными взаимодействиями между ними. С целью поиска новых типов координационных соединений, содержащих несколько парамагнитных центров, посредством метода теории функционала плотности (DFT UB3LYP/6-31G(d,p)) проведено теоретическое моделирование тетраядерных комплексов меди на основе производных 2,6-диформилфенолов. Рассмотрено влияние линкерных групп, связывающих биядерные фрагменты, и координации молекул растворителя (пиридина) к атомам металла на характер и силу обменных взаимодействий в изучаемых структурах. Проведенное квантово-химическое исследование тетраядерных комплексов меди на основе гидразонных производных 2,6-диформилфенола предсказывает существование антиферромагнитного обмена между парамагнитными центрами во всех изученных соединениях. Показано, что величина обменных взаимодействий в комплексах, не содержащих координированных молекул растворителя, определяется свойствами лигандов, а не типом сопряжения двух фрагментов. Координация молекул пиридина понижает силу обменных взаимодействий между биядерными фрагментами и активирует свойства метиленовых линкеров, увеличение длины цепи которых способствует ослаблению антиферромагнитного упорядочивания неспаренных электронов атомов металла.