Исследовались фазовые переходы кристаллического малононитрила методом комбинационного рассеяния света. С помощью потенциала Кеезома проведена оценка величины межмолекулярной водородной связи малононитрила в межмолекулярной плоскости СN…H. Установлено, что при температурах ниже температуры Кюри–Вейсса частота мягкой моды начинает увеличиваться, а в области температур от 120 до 180 К наблюдалось немонотонное уширение мягкой моды, и сделано предположение, что такое поведение ширины линии обусловлено изменением взаимодействия между фрагментами молекул, участвующих в водородной связи при фазовом переходе. На основе экспериментальных данных сделан вывод, что кристаллы малононитрила обладают слабыми сегнетоэлектрическими свойствами и фазовые переходы в таких кристаллах происходят по типу смещения.
Crystalline malononitrile change of phases were studied by Raman scattering. Intermolecular hydrogen bond estimation of malononitrile in the intermolecular CN ... H plane was mate using Keesom potential. It has been established that soft mode frequency begins to increase at temperature indices below Curie-Weiss temperature, and nonmonotonic broadening of soft mode was observed at temperatures from 120 K to 180 K. The assumption was made that the linewidth behavior depends on the change of interaction between molecules fragments, involved in hydrogen bonding at the change of phases. Based on experimental data, it is concluded that malononitrile crystals have weak ferroelectric properties and crystal phase transitions occur in displacement type.
1. Блинк Р. Сегнетоэлектрики с водородной связью и размерность решетки // Молекулярные взаимодействия : пер. с англ. / под ред. Г. Ратайчака, У. Орвилла-Томаса. – М. : Мир, 1984. – С. 233.
2. Бэкингем Э. Основы теории межмолекулярных сил. Применение к малым молекулам // Межмолекулярные взаимодействия: от двухатомных молекул до биополимеров / под ред. Б. Пьюльмана. – М. : Мир, 1981. – 591 c.
3. Китайгородский А.И. Молекулярные кристаллы. – М. : Наука, 1971. – 424 с.
4. Пиментел Дж., Мак-Клеллан О. Водородная связь. – М. : Мир, 1964. – 462 с.
5. Сечкарев А.В., Фадеев Ю.А., Пыркин А.Г. Спектры и строение малононитрила в кристаллическом состоянии // Журнал общей химии. – 1999. – Т. 70. – Вып. 3. - С. 471–478.
6. Спектры комбинационного рассеяния и структурный фазовый переход в несобственных ферроэластиках Hg2Cl2 и Hg2Br2 / Ч. Барта, А.А. Каплянский, В.В. Кулаков и др. // ЖЭТФ. – 1976. – Т. 70. – Вып. 4. – С. 1428–1444.
7. Фадеев Ю.А., Прыкин А.Г. Электронно-колебательная структура молекул и кристаллов. – Томск : Изд-во Томского ун-та, 1999. – 174 с.
8. Le Calve N., Pasquier B., Novak A. Vibrational study of phase transition of solid malononitrile. // J. Chem. Phys. – 1980. – Vol. 72. – № 12. – P. 6409–6413.
9. Nakamura N., Tanisaki S., Obatake K. X-ray study on phase transition in malononitrile // Phys. Let. – 1971. – Vol. 34 A. – № 7. – P. 372–373.
10. Obatake K., Tanisaki S. The crystal structure of malononitrile // Phys. Let. – 1973. – Vol. 44 A. – № 5. – P. 341–342.