А ВА А А В В . . , . . , 2004-2013 . , . , , . , . . 2000 . . , , , . . , . , . , , . . , . . Ф а а я ва я в в . . , , . , . . , . , . « 2005–2013 : ». . № 02.434.11.2039 (2005–2006 № 02.513.11.3206 (2007–2008 »; .) « .) « , , 02.523.11.3014 »; 11.519.11.3018 , , № »; (2008–2010 .) « № 02.527.11.0009 (2009–2011 , (2011-2013 .) « .) « № »; ». . . . . . . . . . 1. А , . я . , ( , ( . VOCs ) ( , , volatile organic compounds) Ф а а я ва я в в , , . , , , , ( , 1.1. Ʉɨɧɰɟɧɬɪɚɰɢɢ Ʌɏɋ ɜ ɦɝ/ɦ3 ɢ ɜ ppm. ) . -1 ( million, ppm), -1 p – . . .). : = ppm = (p /p0)×106 , , p0 – 109 (ppt) ) (parts per ( 1012 760 (ppb) . , , pAV = (m/Mw) RT, Mw – , , ppm, 3 , / . ppm : / 25°C 3 (mg/m3) = (ppm) × (Mw/24.45) (ppm) = (mg/m3) × (24.45/ Mw), Mw ( / ). , ( onversion factor) (25°C) = 3 ( / )/ (ppm) Mw/24.45. , (Mw = 17.03 3 3 / ) 1 ppm = 0.70 / ( 1 /m = 1.44 ppm), (Mw = 3 3 46 / ) 1 ppm = 1.9 / , (Mw = 58.1 / ) 1 ppm = 2.4 / , , 3 (Mw = 78.1 / ) 1 ppm = 3.2 / , (Mw = 92.1 / ) 1 ppm 3 = 3.8 / . , 1 ppm = 1-5 mg/m3 , , 1 ppb = 1-5 g/m3 1 ppt = 1-5 ng/m3. 1.2. ɉɪɟɞɟɥɶɧɨ ɞɨɩɭɫɬɢɦɵɟ ɡɧɚɱɟɧɢɹ ɤɨɧɰɟɧɬɪɚɰɢɣ Ʌɏɋ. 1.1 , 2003 . ( « ( ) . 2.2.5.1313-03»). 1.1 – . Ф а а я ва я в ( / 3) -1 ( ppm) ( / / ) 1 2 3 в ( / 3) C6H6 C7H8 15/5 150/50 1 ppm = k ( 3.20 3.78 C8H10 150/50 4.34 35/11.5 C10H8 C16H10 20 0,03 5.24 8.27 3.8 0.003 4.7/1.6 40/13.2 ) 4 5 . , ). 1.2 (permissible exposure limit, PEL), Occupational Safety and Health Administration (OSHA) , ( 1.2 – . ( ) (PEL) 3 3 5 mg/m 1.6 ppm 3.2 mg/m 1.0 ppm 750 mg/m³ 200 ppm 3 50 mg/m 13.2 ppm 3 435 mg/m³ 100 ppm 50 mg/m 11.5 ppm 0.001 ppm 0.07 ppm 0.20 ppm , 1 . BTX . benzene-toluene-xylenes) , ( , , . - 100 ppm. , . Ф а а я ва я в в , . 1.3. Ɍɢɩɢɱɧɵɟ ɤɨɧɰɟɧɬɪɚɰɢɢ Ʌɏɋ ɜ ɜɵɞɨɯɟ ɱɟɥɨɜɟɤɚ. N2, 760 2 . . 120 N2(PN2) — 566 37° 47 2 2 . ., 2( 2) ( — 27 1.3. . 2) . . . . . . 1.3 – , (%). . . O2 CO2 N2 H2O 20.85 (160) 0.03 (0.2) 78.62 (596) 0.5 (3.8) 100.0 (760) 13.5 (104) 5.3 (40) 74.9 (569) 6,3 (47) 100.0 (760) 15,5 (120) 3.7 (27) 74,6 (566) 6,2 (47) 100.0 (760) , . . , ( , . 90 , 2 ), ( , , ) . 1.4 . 1.4 – , , . ppb ppm ppb ppb ppb Ф а а я ва я в в ppb ppb ppb ppb 11.5 6 30 , . , , , ( ppb ppm). ( 1.5 – ppb). 833 ( 477 461 112 22 , 300 900 ppb). 1800 ppb [11]. , . , , , . 1.6 . 1.6. . , , , , , , , , Ф а а я ва я в в , , , ppm, 700 ppb – 3 10 ppb – 1 ppm, 1–50 ppb. 300 ppb – 3 ppm, 100 ppb – 2 ppm, , , 1 ppb 5 ppm. 1.4. Ɉɛɴɟɦ ɜɵɞɵɯɚɟɦɨɝɨ ɜɨɡɞɭɯɚ, ɞɨɫɬɭɩɧɵɣ ɞɥɹ ɚɧɚɥɢɡɚ. , 1.2. 4-5 — , . 300 – 700 ( 450 ). 450 1500 ( « » ). 1500 ( « ). 0,9 4,7 — 1,2–6 . (1000–1500 ) — , . 1.1. , 450-500 300 , . . 100-150 , . » , . Ф а а я ва я в , в , . ( ). “dead space air” , , 3000 . , , . , - , , 300 , . , . , 500 ppb, . . 3 1200 g/m 0.4 = 400 1.2 g/L. . , , 300 ( ) , . . - . , ( 1.5. , 10 , Ⱥɤɬɭɚɥɶɧɨɫɬɶ , 10-30 ɩɪɨɛɥɟɦɵ 10-15 ɚɧɚɥɢɡɚ ɜɵɞɨɯɚ , , . ), . ɱɟɥɨɜɟɤɚ. , , , . . , , . , , - , ( ), . 1971 . - . , ) 250 ( , . , Ф а а я ва я в в 2500-3000. , , . . 2007 . Journal of Breath Research, International Society for Breath Odor Research ( 1995 .) International Society for Breath Research ( 2005 .). , . 2003 ( ). «Breath Analysis Summit 2013: International Conference on Breath Research» 2013 . . , . 1.3 [Monks, P.S. Education in Chemistry. 2010. – No. 6 – P. 110]. 1.3 ( ( ) ). , , - . Breath Analysis // Ф а , а , я ва я , , в в . , . . 1.4. , , , . . 1.4. . . , . , , , ( , 1.5). , Ф а . 1.5. а я ва я в в – . – , . , - , , , . я 2. , , ( , , ), ( ). . , . 2.1. ɉɪɟɢɦɭɳɟɫɬɜɚ ɮɥɭɨɪɟɫɰɟɧɬɧɵɯ ɦɟɬɨɞɢɤ. , . , . , , 1 10 , ( . . . ) , , , . , . , , . 5 , , , 20 70 . , Ф а а я ва я в в , , . , , . , , . , 350 , ( , , ), . , , , , . 2.2. Ɇɟɬɨɞɢɤɚ ɮɥɭɨɪɟɫɰɟɧɬɧɵɯ ɢɡɦɟɪɟɧɢɣ ɧɚ ɛɚɡɟ ɨɩɬɨɜɨɥɨɤɨɧɧɨɣ ɬɟɯɧɢɤɢ. , , . , 2.1). , SF-2000 ( . Ф а а я ва я в в 2.1. Ocean Optics ( ) R400-7 (6 400 ). – 375 , , . , 4 ( . 2.2). . Ф а а я ва я в 2.2. в 4 MPM- 2000 Fiberoptic Multiplexer. ( ppb) , ( ( . 2.3). . ), Ф . 2.3 ( 3. а а я ва я в 4 ) в ( ), ( ). 93.1. Ʌɢɬɟɪɚɬɭɪɧɵɟ ɞɚɧɧɵɟ ɨ 9-ɚɦɢɧɨɩɪɨɡɜɨɞɧɵɯ ɚɤɪɢɞɢɧɚ. , 9( . 3.1), , . , 9, π– . , 9- / / . H N H H N N . 3.1. N 9- 9- . Ф а а я ва я в - в 9( - . 3.2) , ( ) , , , . H H N N H H + N N . 3.2. 10- H 9-(4- ) . . , 9- -10- . 3.2. Ɏɨɬɨɢɧɞɭɰɢɪɨɜɚɧɧɵɣ ɫɢɧɬɟɡ 9-ɞɢɮɟɧɢɥɚɦɢɧɨɚɤɪɢɞɢɧɨɜ. , , (9- ) ( . 3.3, 9, 1). , , 9- (9( 3) . . )( . 3.3, 2), Ф а а я ва я в в CH3 H3C N N CH3 H3C N N 1 2 H3C CH3 CH3 H3C N CH3 H3C CH3 H3C N 3 . 3.3. 9- а а(4,4'- (2), 3, ) , M (1), ( , ( 9) - ). . 3.4. , . , HBr, , . . 1 + -3 + . , , . 9- Ф а а я ва я в в [Ar2NH·CBr4] Ar2NH + CBr4 Ar = hν R R = H, Me, CMe2Ph [Ar2NH+· + CBr3· + Br-] Br R Br - HBr (for R = H) - HBr Br Br NH + NH + Br- Br- R 2 Ph2NH cyclization - HBr - 2 HBr NHPh Br R R N+ H Ar PhNH triphenylmethane dye - HBr Ar2NH Br+ NHPh Br N Ar R Ar R NaHCO3 N Ar R R - HBr N+ H N Br 9-diarylaminoacridine 1-3 . 3.4. 9- 1-3. 3.3. ɉɪɨɫɬɪɚɧɫɬɜɟɧɧɚɹ ɫɬɪɭɤɬɭɪɚ ɞɢɚɪɢɥɚɦɢɧɨɚɤɪɢɞɢɧɨɜ. . -1000 4-6 , . , , 3.1 1-3. . 3.5 Ф а а я ва я ( ) ( ) ( ) 9- . 3.5. (2), ( ) (1 + ) 3.1. 3·HClO4·MeCN. в ( ) ( ) + в ( ) 93 (Å), (1), ( ) 9, 9- + . (°) 1, 2, 1·HClO4 Ф а N(2)–C(7) N(2)–C(14) N(2)–C(20) C(7)–N(2)–C(14) C(7)–N(2)–C(20) C(14)–N(2)–C(20) а 1 1.428(2) 1.415(2) 1.416(2) 117.5(2) 117.6(2) 124.9(2) 360.0(2) я ва я в 2 1.424(4) 1.423(5) 1.430(4) 119.7(3) 117.6(3) 121.9(3) 359.2(3) N(2) N(1)H…OCl(1)O3 N(1)–H…O в 1·HClO4 1.413(5) 1.407(5) 1.420(5) 120.0(3) 118.4(3) 121.5(3) 359.9(3) 3·HClO4·MeCN 1.394(3) 1.433(4) 1.426(4) 120.6(3) 120.2(3) 119.1(2) 359.9(3) 2.03(5)2.24(5) a 167(5)-174(5) 1.96(3) 168(3) a N(1),C(1)…C(13) / 78 N(2),C(7),C(14),C(20) C(14)…C(19) / 29 N(2),C(7),C(14),C(20) C(20)…C(25) / 26 N(2),C(7),C(14),C(20) N(1),C(1)…C(13) / 89 C(14)…C(19) N(1),C(1)…C(13) / 89 C(20)…C(25) C(14)…C(19) / 50 C(20)…C(25) a 4 .b 65 68 46 29 39 41 40 40 38, 33 b 78 88 74 87 90 65, 68 b 63 67 70, 62 b . , 80 ( 3 , 78º , + 45 . 68º 1 1 + ). 46º. 9- , , . , ( N 1.428 Å DFT. 3.2. , 1 C– 1.413 Å). 9- Ф а а α2 ). ( я ва я в α3 9- . 3.2. (Å) 1H в (°) + DFT//PBE0/SVP. 1, 1*, . N(2)– C(7) 1.415 (1.428) 1.371 (1.413) 1.447 1 1·H+ 1* N(2)– C(14) 1.411 (1.415) 1.426 (1.407) 1.377 α1 N(2)– C(20) 1.413 (1.416) 1.433 (1.420) 1.397 α2, α3 59 (78) 33, 34 (29, 26) 42 (68) 42, 49 (39, 40) 87 21, 33 , . - ( ) ( . 3.6). Ф а а . 3.6. я ва я 9( ), в в (1) ( PBE0/SVP ( ), ), . 3.4. ɋɩɟɤɬɪɵ ɩɨɝɥɨɳɟɧɢɹ ɫɢɧɬɟɡɢɪɨɜɚɧɧɵɯ ɞɢɚɪɢɥɚɦɢɧɨɚɤɪɢɞɢɧɨɜ. 2 . 3.7. 1 3 2, 290 , 360 450 . . 3.7. 9. ( = 10–4 ). Ф а а я ва я ( , в в , ( 300 -1 500 ) . 1 -1 , 3– -1 15000 -1 -1 11000 2 . 1-3, . . . 3.8 1 , + –3 + 520-540 . , ( 19000 -1 ). 1–3. 16000 -1 -1 80 ) ) . 3.8. ( = 10-5 3H+ 3( 1 7000 / , . , 100% (HOMO) (LUMO) . 3.9, ( , ). -1 1H+– 9/ , (HCl ) = 0.5 ). 93.3. 9-9- 2( , Ф а а я ва я в в . . 360 (HOMO-1) (LUMO). , 93.3. . , 1 and 1 + , DFT//PBE0/SVP , DFT//B3LYP/6-31G. . f S0 → S1 S0 → S2 S0 → S3 1 1 + S0 → S1 S0 → S2 HOMO → LUMO (0.944) HOMO-1 → LUMO (0.921) HOMO → LUMO+1 (0.603) HOMO-2 → LUMO (0.370) HOMO → LUMO (0.970) HOMO-1 → LUMO (0.935) 0.119 0.079 0.087 ( / ) 449/2.76 347/3.57 293/4.23 455 369 286 0.307 0.044 472/2.63 382/3.24 521 359 Ф а а я ва я в в (b) (a) (d) (c) . 3.9. LUMO+1, (c) HOMO 9- : (a) LUMO, (b) (d) HOMO-1. , HOMO LUMO ( ), . 3.4. Ɏɥɭɨɪɟɫɰɟɧɬɧɵɟ ɫɜɨɣɫɬɜɚ ɞɢɚɪɢɥɚɦɢɧɨɚɤɪɢɞɢɧɨɜ 1-3. , 1–3 ( 3000 95000 - Ф 1 а ). а я ва я в в . 3.10 . . 3.10. (2) 9- (1), (3). . . 3.11 – ( ) ( . ( ). , 9(λmax = 515 (λmax = 537 - ), ). ) , , (65–70 ), Ф а а я ва я в . 3.11. 9(1), (2), (3) . , 9. . 3.12 в , . (2) (4). Ф а . 3.12. (1) а я ва я в в 9(2) (3). . 3.5. Ɉɰɟɧɤɚ ɞɢɩɨɥɶɧɵɯ ɦɨɦɟɧɬɨɜ 9-ɞɢɚɪɢɥɚɦɢɧɨɚɤɪɢɞɢɧɨɜ ɜ ɨɫɧɨɜɧɨɦ ɢ ɜ ɩɟɪɜɨɦ ɜɨɡɛɭɠɞɟɧɧɨɦ ɫɨɫɬɨɹɧɢɢ. , . , . 9, ( ( 100 ) 496 ( ) 600–615 ). , ( ), , , , , , . 3.4 9–1 100 , –1 , 2–3 . , . - ε 3.4 CHCl3 ( ) 535 570 586 594 615 ( –1) 18700 17600 17000 16800 16300 . 3.5. 9n. ε n 2,4 7,4 4,8 20,7 37,1 1,495 1,405 1,446 1,358 1,343 Ф а 3.5. 1)/(2ε+1) - (n2-1)/(2n2+1)] 1 2 3 4 5 а я ва я в в ΔF=[(ε- ε 2,4 4,8 7,4 20,7 37,1 ΔF 0,0156 0,1480 0,2083 0,2845 0,3057 (n2-1)/(2n2+1) 0,2258 0,2105 0,1968 0,1801 0,1744 N 1,495 1,446 1,405 1,358 1,343 (ε-1)/(2ε+1) 0,2414 0,3585 0,4051 0,4646 0,4801 , 0,016 0,306 . : Δν = h = 6,62 ·10-27 (505 , 2 ΔF ( μ e − μ g ) 2 + const cha 3 · , = 3·1010 / , = m·10-8 . 9( , ) -1 , . . 19400–20100 ). , , 919700–19800 -1 , 18700 -1 (535 ). , ( 16500 -1 (606 ) ). , 2200 Δν – –CHCl3– – -1 , . Δν ΔF , 5Ǻ, , Δν 7240 -1 – , -1 3200 9- 9- . Δμ = 9,4 D. , μe = 12 D , 9- , μg = 2.6 D , . . , 1 3. 3.5. Ɉɰɟɧɤɚ ɤɨɧɫɬɚɧɬ ɢɡɥɭɱɚɬɟɥɶɧɵɯ ɢ ɛɟɡɵɡɥɭɱɚɬɟɥɶɧɵɯ ɩɟɪɟɯɨɞɨɜ ɜ 9ɞɢɚɪɢɥɚɦɢɧɨɚɤɪɢɞɢɧɚɯ. 3.6 9(2) 1 3. , . Ф а а я ва я в в , ET(30) [16], ϕF/τF 2. knr = (1- ϕF)/τF kr = ϕF , τF kr knr, . , , ( - , , : ) . 91–3 . 3.6. , 2 φF ET(30) (kcal/mol) 30.9 33.9 36.0 36.2 39.1 42.2 45.1 45.6 48.4 2- 0.57 0.30 0.27 0.15 0,13 0.06 0.02 0,03 0.008 τF (ns) 29.3 27.0 24.2 18.9 18.0 12.5 10.2 7.8 7.2 kr (107 s-1) 1.95 1.11 1.12 0.79 0.72 0.48 0.20 0.38 0.11 knr (107 s-1) 1.47 2.59 3.02 4.50 4.83 7.52 9.61 12.4 13.78 , 1 3 + . , , . + – Ф а а я ва я в в 3.7. Ɋɟɡɭɥɶɬɚɬɵ ɤɜɚɧɬɨɜɨɯɢɦɢɱɟɫɤɢɯ ɪɚɫɱɟɬɨɜ ɫɩɟɤɬɪɨɜ ɮɥɭɨɪɟɫɰɟɧɰɢɢ ɞɢɚɪɢɥɚɦɢɧɨɚɤɪɢɞɢɧɨɜ. . 3.13 9. . 3.13. (f) , 1 , ( ) DFT//PBE0/SVP. . ST 1* (structural transformations). , ( . 3.2), LUMO , ( , ). , . , ( . . ) . , , . Ф а 3.10. ɋɟɧɫɨɪɧɵɟ ɞɢɚɪɢɥɚɦɢɧɨɚɤɪɢɞɢɧɨɜ. 9( , а я ва я ɦɚɬɟɪɢɚɥɵ в ɧɚ в ɨɫɧɨɜɟ ɧɟɣɬɪɚɥɶɧɵɯ ) . 3.14, , , . . . 3.14. 9. 1-3 ( 1-3 (10-3 , 10% ( ) ( ), ). / ) . 20–40 - . SCS 6720D. , ( 510-520 2). 1–3, , , = 375 . Ф а . 3.15 9. а я ва я в в - , , ( 2 537 . 3.11). , , , 2 . : (20 ) . . 3.15. (2), 9( 3 ). . 3.16 - . ( , 515 ). 564 , ), , , 580 . . CHCl3 ( 580 Ф . а а я ва я в в 3.16. - , (2), 9( 3 ). , . 2 . (30 ) 530 560 ( 515 , , 530 , 100-300 9- ). . . 9- ( 574 ), , (586 - , , ) ( ( ). . 3.17). - , 1–3, , Ф а а я ва я в в . 2700 . 2400 ц ции, . 2100 1800 1500 1200 И ив 900 600 300 0 460 480 500 520 540 560 Д и ав . 3.17. 580 600 620 640 660 680 , - 9- ( 10 ). . 3.18 . Ф а а я . 3.18. . ва я в - 9- . . 9. в . 3.19 , 3.20 , Ф а а я ва я . 3.19. в - 9- - 9- в . . 3.20. . , . 93 , . . 3.21 , 9- , . Ф а а я ва я в в N N . 3.21. 9- . , . 3.11. ɉɪɨɬɨɧɢɪɨɜɚɧɧɵɟ ɦɨɥɟɤɭɥɹɪɧɵɯ ɫɟɧɫɨɪɨɜ. 1-3 , , ɜ 9-ɞɢɚɪɢɥɚɦɢɧɨɚɤɪɢɞɢɧɵ , ( ɤɚɱɟɫɬɜɟ ) . , , 1-3 / ) . -1 (10 - . . 3.22 -2 - -1 10 -10 / . , . 400 - ( 9- 1 / 1). ( , 2) 670 , , , , + 530 , . , 9. ( 3). , Ф а . 3.22. а я ва я (1) в в , - , (2) (3). + 9, , - (1 + ) + 9- + ) , Br-. + (2 + ( 3 ), , - , . - . 9- . 3.23 , + 3 . Ф а а я ва я в в . 3.23. 3 λ (10 = 375 -1 ) . - 9- , , - 630 ( 10 ( . 3.24). ) . + -1 (10 ), 10 . , Ф а . 3.24. а я ва я в - λ = 9- в (2) 375 . , 2 + , , , . 2, , 2 HCl, 2 CCl4 2 + , CCl4 Cl 2 . – CCl3. Cl-, + . 3.25 , . . . 3.25. 9( 5 + ). , 1-3, , . 1-3 , (2 + ) Ф а а я ва я в в , 1-3. , ( = 630 ). , - , . 1-3 , , - , . 3.15. Ʉɜɚɧɬɨɜɨ-ɯɢɢɱɟɫɤɢɟ ɪɚɫɱɟɬɵ ɤɨɦɩɥɟɤɫɨɜ 9-ɞɢɚɪɢɥɚɦɢɧɨɚɤɪɢɞɢɧɨɜ ɫ ɚɧɚɥɢɬɚɦɢ. , , , . 9, . . , . , , . , , / 1:1 . , , (9- ) 3.26 . 9- ( ). , , , . 98.9 / , 8.7– 10.2 / Ф 3.26. ( а а я ва я в в 9) ( 1:1 ). TD-DFT /99( . 3.27). Ф а а я ва я в в 3.27. 9. , 9( 3.28). . . , , Ф ( . 3.28. ) 3:1 ( а а я ва я в в /9- 1:1 ). , , . . . , 1:1 . , . 9, . . 3.29 3.30 Ф а . 3.29. –6 а я ва я в 9– 4.6 / в . / , Ф а а я ва я . 3.30 в в 9- . – 4.4 –5.1 / / , . , - . . 3.31 /9/9/9. / , . Ф . 3.31. /9/ 9- а а я ва я в в /9. , (1-3), 9- 9- – 9- , , , . 1-3 , , - . , . 9– , - . 1-3 , , 9- , - . 9- , . 1-3 . 4. . , . . 4.1. ɋɬɪɭɤɬɭɪɚ ɢɡɭɱɟɧɧɵɯ ɤɪɚɫɢɬɟɥɟɣ-ɮɥɭɨɪɨɮɨɪɨɜ. ( . 4.1), 9. 9, , Ф а а я ва я в в H3C N N H3C O O . 4.1. . . 4.2 ( ) . S olvent dependence of N R m aleim ide 2.0e+6 50% M eO H (water) M eO H EtO H 2-Propanol 1-Butanol DMSO DMF Acetone TH F Toluene 1.8e+6 1.6e+6 Fluorescence (a.u.) 1.4e+6 1.2e+6 1.0e+6 8.0e+5 6.0e+5 4.0e+5 2.0e+5 0.0 525 550 575 600 625 650 675 700 725 750 W avelength (nm ) . 4.2. . , , . , , 3 , 9- 9- , 9- , ( , ). – , 6 , , , . , , . 4.3–4.6, ,