Прогнозирование свойств молекулярных веществ. Критические свойства фреонов и их Si- и Ge-аналогов. Механизмы истощения озонового слоя Земли и озонобезопасные фреоны

Книга посвящена прогнозированию свойств молекулярных веществ на примере критических свойств фреонов С1 – С3 и их Si- и Ge-аналогов, а также алканов. Предложен новый подход в исследовании количественных соотношений «структура – свойство» с использованием инвариантов графов, численно взвешенных как по вершинам, так и по ребрам. Он предусматривает зависимость топологического описания молекул от изучаемого свойства. Сформулирован принцип формирования инвариантов взвешенных графов, предложен новый класс инвариантов и исследованы два новых инварианта для расчета Тс и Рс. На примере этих рядов веществ показано, что веса вершин и ребер молекулярных графов, оптимизированных на одном ряду соединений, могут быть использованы для расчета этого же свойства в близких рядах соединений. Найдены зависимости для высокоточного расчета критических свойств фреонов С1 – С3. Табулированы для всех этих фреонов, а также и для всех этановых фреонов. Рассмотрены механизмы истощения озонового слоя Земли – фотохимическая модель, включая высокоточные результаты квантовохимических расчетов термолиза фреонов и тонкие механизмы деструкции атмосферного озона, а также корпускулярные модели, включая известную модель реакции электронов космического происхождения, в том числе в связи с проблемой глобального изменения климата. Учитывая, что космическое излучение, достигающее Земли, состоит в основном из протонов, предлагается обратить внимание на важную роль протонов космического происхождения в разрушении озонового слоя, поскольку протоны при столкновении с молекулами фреонов фрагментируют их преимущественно с выделением атомарного хлора, что подтверждается нами экспериментальными данными и высокоточными квантовохимическими расчетами. Книга предназначена для специалистов в области задач «структура – свойство». Обсуждаются пути дальнейшего развития предлагаемого подхода с использованием инвариантов полностью взвешенных молекулярных графов.