ИСТИНА

This project aims at model studies of the mechanisms of the radiation-induced evolution of aromatic hydrocarbon molecules in inert media at cryogenic temperatures. Aromatic hydrocarbons are usually considered as radiation resistant compounds, which is typically associated with the peculiarities of their molecular structure. However, recently we demonstrated that the radiation sensitivity of isolated benzene molecules is actually dependent of physical properties of the environment. In the frame of this project, it is planned to carry out the first study of the role of chemical structures and environment impact on the efficiency and routes of the primary radiation-induced transformations for a series of simple benzene derivatives under the conditions completely excluding diffusion and secondary reactions. The second direction of this project is concerned with the investigation of possible mechanisms of the radiation-induced assembling of aromatic hydrocarbons from associates of C2 and C4 simple molecules in connection with simulation of the “cold” synthesis of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) and other aromatic structures detected in space. Experimentally the project is based on using matrix isolation with registration of the products and intermediates of the radiolysis using a combination of IR and EPR spectroscopy at 6 K. Application of this approach will make it possible to obtain direct information on the structure and interconversions of radical, radical ionic and molecular products of radiolysis of the studied isolated molecules and complexes. Variation of physical characteristics of inert matrix (ionization potential, polarizability) will allow us to judge on the mechanisms of environment effect on the efficiency and routes of the radiation-induced processes. The expected results are of considerable interest from the points of view of fundamental radiation chemistry and laboratory astrochemistry.

1. Будут получены данные о сравнительной эффективности радиационно-индуцированной деградации изолированных молекул ряда ароматических углеводородов (бензол, толуол, этилбензол, стирол) в матрицах твёрдых благородных газов при 6 К и обоснована роль строения молекулы и окружения в радиационно-химических процессах на молекулярном уровне. 2. Будут впервые установлена структура и исследована кинетика накопления основных стабильных продуктов и интермедиаты радиационно-индуцированных превращений этилбензола и стирола в матрицах твердых инертных газов и уточнены соответствующие данные, недавно полученные для толуола. 3. Будет впервые экспериментально проверена возможность одностадийного низкотемпературного радиационно-химического синтеза ароматических структур в системах бензол-ацетилен-благородный газ, ацетилен-углеводород С4 - благородный газ и стирол-ацетилен-благородный газ. 4. На основании экспериментальных данных будут предложены и обоснованы схемы радиационно-индуцированных превращений и синтеза ароматических молекул при низких температурах.

1. Определены значения радиационно-химических выходов расходования изолированных молекул стирола и этилбензола при радиолизе в криогенных матрицах. На основании сравнительных исследований установлены основные факторы, влияющие на эффективность радиационно-химического разложения ароматических углеводородов в замороженных инертных средах. 2. Установлены основные продукты радиолиза стирола и этилбензола в матрицах твёрдых благородных газов, предложены схемы радиационно-индуцированных превращений данных молекул. 3. Впервые получены ИК-спектроскопические характеристики катион-радикала толуола. 4. Доказана возможность одностадийной радиационно-индуцированной сборки бензольного кольца из тримера ацетилена при низких температурах. 5. Сформулированы общие представления о механизмах радиационно-индуцированных превращений и синтеза ароматических молекул в низкотемпературных инертных средах