молекулярная орбиталь. внутр-вращ (1). Задание. Выполнение самостоятельной работы по расчету геометрических параметров молекулы, пи, сэ, энергии возбуждения, энергии разрыва одной из связей, частот колебаний, барьера внутреннего вращения
 Скачать 44.5 Kb.
|
|
Задание. Выполнение самостоятельной работы по расчету геометрических параметров молекулы, ПИ, СЭ, энергии возбуждения, энергии разрыва одной из связей, частот колебаний, барьера внутреннего вращения Определите геометрические параметры молекулы, соответствующие минимуму на потенциальной поверхности. Оцените «длину», «ширину» и «высоту» молекулы. Оцените объем, занимаемый молекулой. Определите число колебательных степеней свободы для молекулы. Рассчитайте частоты колебаний, изобразите форму одного из нормальных колебаний молекулы. Рассчитайте ПИ, СЭ и энергию возбуждения молекулы. Рассчитайте энергию разрыва одной из связей молекулы. Найдите барьер внутреннего вращения, в том случае, если молекула имеет группу атомов, способную вращаться относительно остова. Торcионный угол изменяйте через 10º. Варианты заданий:
Некоторые рекомендации к выполнению задания. 1. Определение ПИ, СЭ и энергии возбуждения молекулы. а) Величины ПИ, СЭ и энергии возбуждения молекулы можно найти по значениям ВЗМО и НСМО молекулы б) Для нахождения ПИ, СЭ и энергии возбуждения рассчитайте свойства молекулы в возбужденном состоянии, свойства катиона и аниона молекулы, имеющих открытую электронную оболочку, полуэмпирическим методом АМ1 с использованием неограниченного метода Хартри-Фока (UHF). - Определите, с какой МО на какую МО происходит переход электрона при возбуждении молекулы. С какой МО происходит отрыв электрона при образовании катиона М+ и на какую МО присоединяется электрон при образовании аниона М-? - Проанализируйте изменение межъядерных расстояний - Все ли из трех молекул М* (возб.сост.), М+ и М- являются устойчивыми и, если нет, то определите путь распада молекулы (форму колебания с отрицательным значением частоты). - Рассчитайте ПИ, СЭ и энергию возбуждения молекулы А – е А+ ПИ = ЕА+ - ЕА А + е А- СЭ = ЕА- - ЕА А + hν А* Евозб= ЕА* - ЕА 1эВ =23,063 ккал/моль 2. Потенциальная функция внутреннего вращения (ВВ) представляет зависимость энергии молекулы Е от угла . Для ее построения необходимо рассчитать значение Е при фиксированных значениях угла =0, 10, 20, 30, … 180. В процессе ВВ происходит изменение не только торсионного угла, но и остальных геометрических параметров молекулы. Поэтому геометрическую оптимизацию надо проводить так, чтобы при определенных фиксированных значениях угла происходило варьирование всех остальных геометрических параметров молекулы. Чтобы зафиксировать значение одного из геометрических параметров молекулы, например, торсионного угла, необходимо: выделить и установить значение этого параметра (выделить торсионный уголEditSet bond torsionзадать значение торсионного угла) зафиксировать установленное значение угла. Для этого проводятся следующие действия: отмечается тип выделения (SelectNameSelectionOtherпроизвольное число, например, 4, – но в каждом случае одно и то же) изменение параметров выделенного фрагмента при геометрической оптимизации всей системы (SetupRestraintsAddForceconstantOther1000). Последнее число представляет силовую постоянную торсионного угла. Большое значение силовой постоянной позволит удержать величину неизменной при оптимизации геометрии системы, в результате чего будут изменяться все геометрические параметры молекулы за исключением торсионного угла. Отменить выделение торсионного угла. Выполнить геометрическую оптимизацию. Записать значение торсионного угла и энергии молекулы в таблицу. Такой процесс повторяют для значений угла =0, 10, 20, 30, … 180. Cтроят график Е(). Находят барьер внутреннего вращения и значения угла для устойчивых конформаций молекулы и для седловых точек на потенциальной поверхности молекулы. |