Đang tải... (xem toàn văn)
Phương pháp tính hóa học lượng tử và một số ứng dụng của nó trong hóa học hiện đại Tạp chí Hóa học, 2018, 56(1), 34 53 Bài tổng quan DOI 10 15625vjc 2018 0003 34 Wiley Online Library © 2018 Vietnam A.
Tạp chí Hóa học, 2018, 56(1), 34-53 Bài tổng quan DOI: 10.15625/vjc.2018-0003 Phương pháp tính hóa học lượng tử số ứng dụng hóa học đại Nguyễn Thị Minh Huệ1, Lâm Ngọc Thiềm2* Khoa Hoá học Trung tâm Khoa học Tính tốn, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Khoa Hoá học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Đến Tòa soạn 21-8-2017; Chấp nhận đăng 15-12-2017 Abstract The 2013, Nobel Prize in Chemistry has been awarded to Martin Karplus, Michael Levitt, Arieh Warshel "for the development of multiscale models for complex chemical systems" Essentially, "Chemistry is an experimental science but today theoretical chemists are providing answers to complex questions" These theorists "are working together with experimentalists to understand [the world around us]" The committee of Nobel Prize in Chemistry wrote: Eric Betzig, Stefan W Helland William E Moerner are awarded the Nobel Prize in Chemistry 2014 “for the development of super-resolved fluorescence microscopy" The Nobel committee declared: In what has become known as nanoscopy, scientists visualize the pathways of individual molecules inside living cells They can see how molecules create synapses between nerve cells in the brain; they can track proteins involved in Parkinson's, Alzheimer's etc So we believe that with two consecutive Nobel Prizes in Chemistry (theory and experiment) which are opening an investigation promise in future on the mechanism of biochemical reactions or complex chemical systems In this overview we would like to present some recent obtained results in study and applications of quantum approximation method in chemistry of different fields as examples of this important theoretical method MỞ ĐẦU Trƣớc đây, ngƣời ta quan niệm phƣơng pháp hoá học lƣợng tử mơ hình lí thuyết có ứng dụng thực tế Ngày nay, trở thành cơng cụ khơng thể thiếu nghiên cứu hố học đại Ghi nhận đóng góp hố học lƣợng tử (HHLT), giải Nobel Hoá học năm 1998 dành cho hai tác giả J Pople W Koln thức công nhận điều hiển nhiên Áp dụng phƣơng pháp hố học lƣợng tử có phần mềm để tính tốn khơng cho biết tham số cấu trúc, loại lƣợng, bề mặt năng, chế phản ứng, thông số động học nhiệt động lực học mà cho biết thông tin loại phổ nhƣ phổ hồng ngoại, phổ khối lƣợng, phổ UV-Vis, phổ cộng hƣởng từ hạt nhân… Nhƣ vậy, phƣơng pháp tính hóa học lƣợng tử trở thành cơng cụ đắc lực việc nghiên cứu cấu trúc phân tử, chế nhiều phản ứng hóa học điều kiện khác mà thực nghiệm khó thực khơng thể thực đƣợc Theo xu hƣớng giới Việt Nam lĩnh vực hóa học lƣợng tử tính tốn đƣợc trọng xây dựng phát triển Hiện nay, Trƣờng Đại học hay số Viện Nghiên 34 Wiley Online Library cứu xây dựng Trung tâm tính tốn hiệu cao với mục đích phục vụ đào tạo nhƣ giải số toán gần với thực tiễn nhằm hỗ trợ, bổ sung định hƣớng cho nghiên cứu thực nghiệm Một số hƣớng nghiên cứu mà triển thực hiện[1-102] mà nhà khoa học ra, bao gồm hƣớng nghiên cứu chủ đạo: - Hƣớng công nghệ vật liệu (Nanodirection); - Hƣớng công nghệ sinh học (Biodirection); - Hƣớng công nghệ môi trƣờng (Atmodirection); - Hƣớng công nghệ thông tin (Infodirection) Trong hƣớng này, ngƣời ta lại phân chia thành nhiều nhánh nhỏ để nhà khoa học dễ tiếp cận Phƣơng pháp tính lƣợng tử hóa học (PPTLT), đặc biệt nhân loại bƣớc vào thiên nhiên kỉ thứ hai, đƣợc ứng dụng vào hầu hết lĩnh vực khác thu đƣợc kết đáng ghi nhận Trong tổng quan này, chúng tơi trình bày số kết nghiên cứu thuộc nhánh hƣớng nghiên cứu kể thời gian qua ứng dụng PPTLT hóa học © 2018 Vietnam Academy of Science and Technology, Hanoi & Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, Weinheim Tạp chí Hóa học MINH HOẠ MỘT SỐ HƢỚNG NGHIÊN CỨU 2.1 Cấu trúc tính chất cluster kim loại[71–87] 2.1.1 Ý tưởng khoa học Sự đời, phát triển nhanh chóng khoa học nano tạo nên bƣớc nhảy đột phá khơng ngành hóa học vật liệu, điện tử, tin học, y sinh học mà cịn đƣợc ứng dụng rộng rãi đời sống Trong số vật liệu có kích thƣớc nano, cluster chiếm vị trí quan trọng.Hiện nay, cluster kim loại thu hút quan tâm nghiên cứu không tính chất quang, điện, từ mà cịn khả xúc tác Có thể nói loại vật liệu hứa hẹn nhiều tiềm xử lí mơi trƣờng lĩnh vực khác 2.1.2 Phương pháp nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu cluster kim loại Men (Rhn, Agn, Cun, Nin ) lƣỡng kim loại MenM (M = Fe, Co, Ni, Cu, Au, Pd, Cd ) Chúng tơi sử dụng phần mềm tính tốn Gaussian 09 lựa chọn phƣơng pháp tính thơng qua khảo sát số phƣơng pháp phiếm hàm mật độ nhƣ PB86, BLYP, B3LYP, B3PW91, PBE… với hàm sở khác Dựa kết nghiên cứu thu đƣợc tham khảo thêm tài liệu liên quan, chúng tơi lựa chọn loại cluster với kích thƣớc phù hợp với mục đích khảo sát vai trị xúc tác chúng cho q trình phân hủy khí N2O Việc đỏi hỏi phải thiết lập bề mặt (PES) cách chi tiết thông qua tối ƣu hố cấu trúc, tính lƣợng điểm đơn, lƣợng điểm không cho cấu tử bao gồm chất phản ứng, trạng thái trung gian, trạng thái chuyển tiếp sản phẩm cho trình phân hủy trực tiếp gián tiếp N2O với tác nhân khác pha khí xúc tác cluster 2.1.3 Minh hoạ số kết nghiên cứu Cấu trúc số tính chất electron cluster Rhn (n = 2-13) RhmM (M = Fe, Co, Ni với m = 1,6) Áp dụng phƣơng pháp phiếm hàm mật độ BP86 với hàm sở LANL2DZ tối ƣu hoá đƣợc 60 cấu trúc bền cluster kim loại rhodi Rhn (n=213) cluster lƣỡng kim loại RhmM (M = Fe, Co, Ni) với m = 1,6 nhiều trạng thái spin khác Hình minh hoạ hình dạng cấu trúc bền Lâm Ngọc Thiềm cộng cluster kim loại Rhn Từ cấu trúc bền thu đƣợc, tiếp tục khảo sát số tính chất đặc trƣng nhƣ giá trị lƣợng ion hóa thứ cluster Rhn So sánh kết tính tốn lí thuyết thu đƣợc với thực nghiệm cho thấy có phù hợp cao Điều lần khẳng định tính đắn phƣơng pháp sử dụng Trong dạng cluster thu đƣợc, tính đƣợc giá trị lƣợng liên kết Rh-Rh, Rh-M lƣợng liên kết trung bình chúng So sánh kết thu đƣợc để thấy biến đổi giá trị cluster Rhn trƣớc sau thêm nguyên tố kim loại Fe, Co, Ni Đã tính đƣợc mức chênh lệch lƣợng LUMO HOMO cluster kim loại lƣỡng kim loại rhodi So sánh giá trị tính đƣợc với khe lƣợng (band gap) số vật liệu bán dẫn đƣợc sử dụng phổ biến Ngồi ra, chúng tơi sử dụng phƣơng pháp phiếm hàm mật độ phụ thuộc thời gian (TD-DFT) để tính phổ UV-VIS số cluster Rhn cluster pha tạp RhmM để làm số liệu tham khảo cho nghiên cứu thực nghiệm sau Kết nghiên cứu cho thấy hình dung chế phát triển cấu trúc cluster đƣợc xây dựng nhƣ sau: (i) Đối với cluster kim loại Rhn nhỏ (với n ≤ 7) đƣợc tạo thêm trực tiếp nguyên tử Rh vào cấu trúc cluster kim loại nhỏ Rhn-1, (ii) trƣờng hợp n ≥ 8, dạng cấu trúc cluster có xu hƣớng phát triển từ dạng cấu trúc khối lập phƣơng (ngoại trừ cluster Rh9) Trong đó, cluster lƣỡng kim loại RhmM đƣợc tạo cách thay nguyên tử Rh nguyên tử M tƣơng ứng dựa cấu trúc bền Rhm+1 thêm nguyên tử Rh vào cấu trúc cluster có kích thƣớc nhỏ Rhm-1M tƣơng ứng Dạng thứ hai thƣờng chiếm ƣu ngoại trừ Rh2Fe Rh3Fe Vai trò xúc tác cluster kim loại Rhn Trong số cluster Rhodi, cluster Rh5 có đồng phân bền dạng lƣỡng tháp tam giác (độ bội spin 4) dạng chóp vng (độ bội spin 6) dạng chóp vng bền dạng lƣỡng tháp tam giác Do đó, cluster Rh5 với cấu trúc bền dạng chóp vng với độ bội spin đƣợc lựa chọn làm xúc tác cho phản ứng phân huỷ gián tiếp N2O H2 Áp dụng phƣơng pháp BP86 với hàm sở LANL2DZ cho Rh 6-311++G(d,p) cho nguyên tố N, O, H để thiết lập bề mặt nhằm giải thích chế phản ứng N2O với H2 xúc tác cluster Rh5 (Kết đƣợc hình 2) © 2018 Vietnam Academy of Science and Technology, Hanoi & Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, Weinheim www.vjc.wiley-vch.de 35 Phương pháp tính hóa học lượng tử… Bài tổng quan Rh-2-A Rh-3-A Rh-3-B Rh-4-A Rh-4-B Rh-5-A Rh-5-B Rh-6-A Rh-6-B Rh-7-A Rh-7-B Rh-8-A Rh-8-B Rh-8-C Rh-8-D Rh-9-A Rh-9-B Rh-9-C Rh-9-D Rh-9-E Rh-10-A Rh-10-B Rh-10-C Rh-10-D Rh-10-E Rh-11.A Rh-11.B Rh-11.C Rh-11.D Rh-12-A Rh-12-B Rh-12-C Rh-12-D Rh-13-A Rh-13-B Rh-13-C Hình 1: Cấu trúc bền cluster kim loại Rhn © 2018 Vietnam Academy of Science and Technology, Hanoi & Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, Weinheim www.vjc.wiley-vch.de 36 Tạp chí Hóa học Lâm Ngọc Thiềm cộng Hình 2: Bề mặt phản ứng N2O + H2 xúc tác cluster Rh5 Một số kết luận quan trọng đƣợc rút nhƣ sau: Cơ chế phản ứng N2O với H2 pha khí xúc tác cluster Rh5 đƣợc nghiên cứu sử dụng phƣơng pháp DFT Các kết tính tốn cho thấy phản ứng đƣợc xúc tác cluster Rh5 hình thành sản phẩm, P1 (N2 + H2O); P2 (NO + NH2) P3 (OH + N2H) qua đƣờng phản ứng.Với hình thành sản phẩm P1, hàng rào lƣợng đƣợc dự đoán 15 kcal/mol; thấp nhiều so với giá trị 42 kcal/mol khơng có xúc tác Hơn nữa, 61 kcal/mol lƣợng đƣợc giải phóng tạo điều kiện thuận lợi cho phản ứng xúc tác Trong đó, hình thành sản phẩm P2, P3 phải vƣợt qua hàng rào lƣợng tƣơng đối cao 54 55 kcal/mol, theo thứ tự Những kết tính tốn lần khẳng định góp mặt sản phẩm P2, P3 không đáng kể so với sản phẩm P1 phản ứng N2O với H2.Các tính tốn cho thấy cluster Rh5 xúc tác tiềm cho khử N2O H2 thành N2 H2O Nghiên cứu góp phần giúp hiểu sâu chế phản ứng xảy bề mặt chất rắn Bên cạnh vai trò xúc tác cluster kim loại Rhn, chúng tơi cịn đề cập tớicác vật liệu truyền thống nhƣ Cu, Fe… có ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực công nghệ đời sống nhƣng bị tổn thất lƣợng lớn nhiều yếu tố môi trƣờng gây dƣới dạng bị ăn mòn Để khắc phục tƣợng này, ngƣời ta tìm nhiều biện pháp khác PPTLT với thực nghiệm tìm mối tƣơng quan cấu trúc phân tử khả ức chế ăn mòn kim loại nhằm khác phục tƣợng Thông qua phép hồi quy thông số lƣợng tử cấu trúc phân tử, tìm thấy mối liên hệ để tạo hợp chất có khả ức chế q trình ăn mòn kim loại.[103-107] 2.2 Cơ chế phản ứng động học số gốc tự liên quan đến hố học khí cháy[1-57] 2.2.1 Ý tưởng khoa học Gốc tự nguyên tử hay nhóm nguyên tử có chứa electron độc thân có khả phản ứng cao Sự tạo thành gốc tự theo cách nhiệt phân, phân tách quang hoá học, điện phân số hợp chất hữu Trong gốc tự phổ biến quan trọng gốc tự với electron độc thân chiếm chỗ orbital nguyên tử carbon chúng đƣợc sinh q trình hoạt động sản xuất, đốt cháy nhiên liệu, giao thông vận tải… Khi đốt cháy nhiên liệu giàu hydrocarbon xuất nhiều gốc hydrocarbon Các gốc hydrocarbon gốc tự điển hình có khả phản ứng hố học cao nên phản ứng với phân tử ổn định nhƣ O2, N2, H2O hay CO2… Để nghiên cứu thực nghiệm phản ứng gốc tự dùng phƣơng pháp hoá học, phƣơng pháp quang phổ electron, phƣơng pháp cộng hƣởng spin electron (ESR), phƣơng pháp phổ khối… Tuy nhiên, nghiên cứu thực nghiệm nhiều gặp số khó khăn định việc hiểu rõ chế chuyển hố phân huỷ chất Ngồi ra, khơng phải lúc tạo đƣợc © 2018 Vietnam Academy of Science and Technology, Hanoi & Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, Weinheim www.vjc.wiley-vch.de 37 Phương pháp tính hóa học lượng tử… Bài tổng quan gốc tự do, điều kiện cần thiết kiểm soát đƣợc tiến hành thực nghiệm Những hạn chế đƣợc khắc phục PPTLT Hiện nay, việc tạo gốc tự hay hợp chất hoạt động hoá học cao, kiểm sốt tính chất nhƣ xem xét ảnh hƣởng chúng bầu khí cháy ln chủ đề thu hút quan tâm nhiều trung tâm nghiên cứu giới 2.2.2 Phương pháp nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu phản ứng gốc tự no, không no, hay thơm với tác nhân gốc tự do, nguyên tử, phân tử trung hịa xảy pha khí Đối với phản ứng nghiên cứu nội dung cần phải khảo sát, bao gồm: - Tối ƣu hố cấu trúc hình học chất phản ứng, cấu trúc trung gian, trạng thái chuyển tiếp sản phẩm - Tính tần số dao động loại lƣợng đặc trƣng - Thiết lập bề mặt xác định lƣợng tƣơng quan - Giải thích chế phản ứng xác định hƣớng phản ứng ƣu tiên - Tính động học phản ứng thơng qua tính số tốc độ phần trăm phân bố sản phẩm Trên sở nội dung cần phải nghiên cứu cho đối tƣợng đó, chúng tơi lựa chọn phƣơng pháp, phần mềm tính tốn hóa học lƣợng tử áp dụng hệ thống máy tính hiệu cao phù hợp cho đối tƣợng nghiên cứu Về phần mềm tính tốn, sử dụng Gaussian, Molcas, Molpro… phần mềm hỗ trợ khác nhƣ Gaussview, Chemcraft.… Đối với PHTLT lựa chọn phiếm hàm mật độ DFT nhƣ M1PWK1, BHandHLYP, B3LYP, M06-2X với hàm sở thích hợp Pople Dunning Những kết quan trọng thu đƣợc tiếp tục đƣợc cải thiện tốt việc sử dụng phƣơng pháp cao nhƣ G2M, G2MS, CCSD(T) CASPT2 Hằng số tốc độ phản ứng đƣợc tính thơng qua lí thuyết trạng thái chuyển tiếp (TST) lí thuyết Rice-RampergerKassel-Macus (RRKM) Sự phân bố sản phẩm q trình phản ứng đƣợc tính tốn thơng qua xử lí phƣơng trình Master.Chemrate Variflex phần mềm động học đƣợc áp dụng cho hệ nghiên cứu 2.2.3 Kết nghiên cứu minh hoạ thông qua số ví dụ Chúng tơi tiến hành nghiên cứu cho 45 hệ phản ứng hóa học khác liên quan đến gốc tự Trong đó, tập trung vào phản ứng hóa học xảy pha khí gốc methylidyn(CH) ethynyl (C2H) với phân tử hay gốc tự khác Lí gốc CH C2H đƣợc ý khơng gốc hydrocarbon đơn giản đƣợc tạo từ acetylen mà điều quan trọng có tính chất định tồn chúng môi trƣờng tự nhiên nhân tạo đa dạng cháy khơng gian vũ trụ Có thể hình dung xuất gốc hydrocarbon methyl, methylidyn ethynyl từ sơ đồ đốt cháy hệ nhiên liệu gồm methan (CH4), acetylen (C2H2) hình Hình 3: Minh hoạ xuất gốc hydrocarbon đốt cháy CH4 C2H2 Các hệ khảo sát bao gồm phản ứng gốc CH, C2H với H2, H2O, H2S, NH3, PH3, CH4, C2H2, C2H4, C2H6, NOx, ROH, RCHO, RCOOH, RCN…(R=H, CH3, C2H5) Một số hệ phản ứng gốc hợp chất hydrocarbon thơm nhƣ C6H4, C6H6, C10H7… đƣợc nghiên cứu thực tế đốt cháy nhiên liệu hydrocarbon gốc hợp chất hydrocarbon nhỏ đƣợc xem đóng vai trị quan trọng hình thành hợp chất vịng, đa vịng muội Chúng tơi mở rộng nghiên cứu cho phản ứng HCNO HNCO với tác nhân gốc tự do, nguyên tử hay phân tử trung hoà nhƣ CH3, C2H5, C2H3, C2H, C6H5, NH2, OH, SiH3, PH2, © 2018 Vietnam Academy of Science and Technology, Hanoi & Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, Weinheim www.vjc.wiley-vch.de 38 Tạp chí Hóa học H, X, H2O, NH3, CH4, PH3 SiH4, C6H6, C6H4… Vì acid fulminic (HCNO) đồng phân (acid isocyanic - HNCO) phân tử quan trọng chứa nguyên tử [C, H, O, N] hợp chất hữu HCNO HNCO đƣợc biết tác nhân trung gian quan trọng khí cháy, đặc biệt xuất chúng q trình đốt cháy lại khí NOx Thực tế, acid fulminic sản phẩm phản ứng CH + NO từ oxy hoá C2H2 Khi sử dụng PPTLT với mức độ gần tốt cung cấp thơng tin có giá trị cấu trúc hình học, phân bố electron, lƣợng tƣơng quan đồng phân, hàng rào lƣợng trình tạo tiền chất phản ứng, q trình đồng phân hố hay tạo sản phẩm từ thiết lập bề mặt – giải thích chế phản ứng Tóm lƣợc số kết nghiên cứu thu đƣợc, bao gồm: - Đã tối ƣu hố, tính lƣợng điểm đơn, tần số dao động lƣợng điểm không cho 1500 cấu trúc chất phản ứng, chất trung gian, trạng thái chuyển tiếp sản phẩm cho hệ chất nghiên cứu Ngồi ra, thơng số nhiệt động, nhiệt phản ứng đƣợc xác định Trong nhiều trƣờng hợp, kết tính đƣợc so sánh với giá trị thực nghiệm có phù hợp tốt - Các gốc hydrocarbon cho phản ứng đa dạng thể nhóm phản ứng: Phản ứng tách hydro(hydrogen abstraction), phản ứng (substitution), phản ứng cộng (addition) phản ứng chèn (insertion) Ngoài ra, tiến trình nhiều giai đoạn phản ứng chuyển vị (shift) đƣợc khảo sát Dạng thƣờng xuất bƣớc phản ứng cộng chèn Kết thiết lập đƣợc bề mặt (PES) đầy đủ chi tiết hệ phản ứng thông qua lƣợng tƣơng quan chất trung gian, trạng thái chuyển tiếp(TS) sản phẩm.Giá trị định lƣợng từ hàng Lâm Ngọc Thiềm cộng rào lƣợng đƣợc hƣớng phản ứng thuận lợi - Số liệu thu đƣợc từ tính tốn PES lƣợng tƣơng quan tất đƣờng phản ứng đƣợc dùng làm số liệu đầu vào cho nghiên cứu động học Kết mà chúng tơi tính số tốc độ phân bố sản phẩm số trƣờng hợp có liệu thực nghiệm cho phù hợp tốt Hình 4: Hằng số tốc độ thu đƣợc từ nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm phản ứng C2H + H2O C2H2 + OH Điều thấy rõ thơng qua kết minh hoạ hình cho phản ứng tách hydro gốc ethynyl với nƣớc.[11] Hay từ kết phân tích đƣờng phản ứng ƣu tiên xảy từ PES đầy đủ phản ứng CH với H2CO, chúng tơi tính số tốc độ tổng số tốc độ hƣớng đầu vào theo lí thuyết trạng thái chuyển tiếp cải biến VTST Kết đƣợc so sánh với giá trị thực nghiệm Zabarnick (hình 5) Hình 5: Hằng số tốc độ tổng số tốc độ hƣớng đầu vào theo VTST © 2018 Vietnam Academy of Science and Technology, Hanoi & Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, Weinheim www.vjc.wiley-vch.de 39 Phương pháp tính hóa học lượng tử… Bài tổng quan Dựa vào kết tính tốn đƣợc, chúng tơi đƣa sơ đồ tạo thành đƣờng sản phẩm phản ứng CH + H2CO theo hình Việc phân tích phƣơng trình Master phân bố sản phẩm dự đốn kenten, H2CCO sản phẩm chính, lên tới 82 % Các sản phẩm khác gồm CH3 + CO, nhiệt độ cao có hình thành 3CH2 + HCO Chỉ nhiệt độ dƣới 700 K áp suất 30 atm ổn định trạng thái trung gian đáng kể Kết phù hợp tốt với kết đo trực tiếp Zabernick cộng Cũng PPTLT gần với hàm sở 6-311++G(d,p), đƣợc cung cấp thơng tin hữu ích cấu trúc hình học, phân bố electron, lƣợng điểm khơng (ZPE), hàng rào lƣợng q trình phản ứng tạo sản phẩm từ thiết lập bề mặt (PES) nhằm giải thích chế phản ứnghóa học nhƣ NO2 với HCCO số phản ứng hóa học khác….[108-116] Hình 6: Sơ đồ đƣờng phản ứng phản ứng CH + H2CO 2.3 Các tính chất liên kết hydro[54-62] 2.3.2 Phương pháp nghiên cứu 2.3.1 Ý tưởng khoa học Việc tối ƣu hố cấu trúc hình học monome phức tạo thành hay tính tần số dao động hoá trị, cƣờng độ phổ hồng ngoại, lƣợng tƣơng tác siêu liên hợp, nhƣ điện tích nguyên tử, mật độ electron orbital phân tử, hệ số orbital lai hố đƣợc tính dựa vào mơ hình chiếm orbital liên kết tuý (NBO) theo phƣơng pháp MP2 với hàm sở thích hợp Năng lƣợng tƣơng tác đƣợc tính hàm sở mức cao hơn, đƣợc hiệu chỉnh với lƣợng dao động điểm không ZPE (Zero Point Energy) lƣợng siêu vị trí BSSE (Basis Set Superposition Error) Tất thơng số đƣợc tính phần mềm Gaussian Liên kết hydro đƣợc hiểu theo quan điểm truyền thống hình thành từ tƣơng tác phân tử kiểu A-H∙∙∙B Sự hình thành cầu liên kết H∙∙∙B làm liên kết A-H yếu kéo dài với tần số dao động giảm Thuộc tính đặc trƣng liên kết hydro cổ điển hay gọi liên kết hydro chuyển dời đỏ (red shifting) chất tƣơng tác hút tĩnh điện định Gần đây, ngƣời ta phát loại liên kết hydro có thuộc tính gần nhƣ trái ngƣợc hoàn toàn với liên kết hydro chuyển dời đỏ, đƣợc gọi liên kết hydro chuyển dời xanh (blue-shifting) Phát thu hút nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu tìm hiểu chất chúng Tuy nhiên, đến chƣa có lời giải thích cách đầy đủ hệ thống cho loại liên kết blue shifting Các nghiên cứu lí thuyết tập trung vào việc khảo sát tƣơng tác tạo phức hệ CaHbXc (X: F, Cl, Br) với H2O, H2O2, NH3, H2S, HNO HCN Mục đích muốn phân loại hiểu rõ thêm chất liên kết hydrochuyển dời đỏ hay chuyển dời xanh dạng C-H∙∙∙O mà nguyên tử C trạng thái lai hóa sp, sp2 sp3 2.3.3 Tóm tắt kết nghiên cứu Khảo sát cho 25 hệ chất với 250 cấu trúc phức đƣợc hình thành từ tƣơng tác hai monome CaHbXc (X halogen; a=1,2; b=1,2,3,5; c=1,2,3) với B (B H2O, H2O2, NH3, H2S, HNO HCN) Kết thu đƣợc nhƣ sau: - Đã xác định đƣợc tồn liên kết hydroC-H∙∙∙B phát chuyển dời đỏ, chuyển dời xanh liên kết C-H liên kết hydro © 2018 Vietnam Academy of Science and Technology, Hanoi & Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, Weinheim www.vjc.wiley-vch.de 40 Tạp chí Hóa học C-H∙∙∙B mà trƣớc chƣa đƣợc đề cập tới Ngồi ra, chúng tơi thiết lập đƣợc mối quan hệ tuyến tính thay đổi tần số dao động hóa trị với thay đổi độ dài liên kết, mối tƣơng quan thay đổi độ dài liên kết biến đổi mật độ electron orbital phản liên kết σ*, % đặc tính s nguyên tử carbon, oxy, nitơ, lƣu huỳnh dạng phức - Đối với hệ dẫn xuất halogen (CaHbXc) với carbon lai hóa sp, sp2 sp3 tƣơng tác với B có lƣợng liên kết hydrotrong khoảng 3-21 kJ.mol-1 Kết thu đƣợc cho thấy lƣợng liên kết hydro có mối tƣơng quan tỉ lệ nghịch với khoảng cách liên kết hydro liên phân tử mối tƣơng quan ảnh hƣởng hệ có carbon lai hóa sp ảnh hƣởng nhiều hệ có carbon lai hoá sp3 - Từ hai monome ban đầu nhƣ nhau, nhƣng cấu trúc hình học phức thu đƣợc khác tạo hai loại liên kết hydro Kết nghiên cứu đƣa nhận xét chung làm sở để phân loại liên kết hydro chuyển dời đỏ xanh nhƣ sau: + Bản chất thực để phân loại liên kết hydrochuyển dời xanh hay đỏ dựa theo đặc điểm bật: Mật độ electron orbital phản liên kết Δ *(A-H) phần trăm đặc tính s nguyên tử A A-H + Sự biến đổi độ dài liên kết có mối quan hệ chặt chẽ với biến đổi mật độ electron orbital phản liên kết *, % đặc tính s tần số dao động hoá trị Yếu tố định dẫn đến giảm tần số dao động tăng mật độ electron * yếu tố định dẫn đến tăng tần số dao động giảm mật độ electron * tăng % đặc tính s + Sự chuyển dời xanh hay đỏ liên kết hydrophụ thuộc chủ yếu vào độ phân cực liên kết A-H phần tử cho proton Nếu liên kết phân cực, khả hình thành liên kết hydro chuyển dời xanh lớn Nếu liên kết A-H phân cực, khả hình thành liên kết hydro có xu hƣớng chuyển dời đỏ - Giá trị EDT (sự chuyển mật độ electron tổng) dƣới < 0,01 e , giá trị số hydroH1 chƣa phải yếu tố định để phân loại liên kết hydro chuyển dời xanh hay đỏ Sự xếp lại mật độ e phân tử tạo phức ảnh hƣởng trực tiếp đến mật độ electron orbital phản liên kết σ*(A-H) mà chuyển đến phần xa phần tử cho proton (quan điểm Hobza) - Sự biến đổi tƣơng quan kéo dài hay rút ngắn liên kết, thay đổi tần số dao động hóa trị, biến đổi mật độ electron orbital phản liên kết Δ * % s hoàn toàn phù hợp với quan điểm Alabugin Ngoài ra, chế cộng hƣởng nội phân tử trái chiều (NIR) Karpfen Kryachko, áp dụng Lâm Ngọc Thiềm cộng để giải thích cho trƣờng hợp liên kết hydro chuyển dời xanh hay đỏ hoàn toàn phù hợp với với hệ nghiên cứu đề cập 2.4 Một số hợp chất có hoạt tính sinh học cao 2.4.1 Ý tưởng khoa học Trƣớc đây, nhà nghiên cứu giải đƣợc số vấn đề mối liên quan định tính cấu trúc – tác dụng Khoảng 30 năm trở lại đây, máy tính điện tử đƣợc sử dụng rộng rãi nghiên cứu mối liên quan định lƣợng cấu trúc – tác dụng phát triển thu đƣợc số kết Trong phần tổng quan này, chúng tơi bƣớc đầu thử tìm hiểu số hoạt chất đƣợc tác chiết từ thảo mộc nhiệt đới nƣớc ta.[121,122] Xác định mối quan hệ hệ định lƣợng - hoạt chất sinh học mục tiêu quan trọng hóa học đại nhằm định hƣớng tổng hợp lọai thuốc quý đƣợc tách chiết từ thảo mộc sinh vật biển, đặc thù riêng vùng nhiệt đới Việt Nam 2.4.2 Tóm tắt số kết nghiên cứu Để minh họa cho hƣớng nghiên cứu này, khảo sát số hoạt chất đƣợc chiết tách từ Hoàng Đằng đƣợc sử dụng y học dân gian Palmatin dẫn xuất sau hydro hóa thành dl-tetrahydropalmatin dùng làm thuốc chữa số bệnh đƣờng ruột, có tác dụng an thần, chí làm thuốc cai nghiện ma túy.… Bằng PPTLT gần đúng, cung cấp số thông tin cấu trúc mối quan hệ định lƣợng cấu trúc - tác dụng góp phần để nhà tổng hợp có định hƣớng tìm loại thuốc có giá trị chữa bệnh.[118-120] Dựa PPTLT gần xác định cấu dạng hợp chất curcumin (cấu dạng syn-syn-scis) đƣợc chiết tách từ Curcuma longa L mà trƣớc đƣợc khẳng định thực nghiệm qua số liệu IR, PMR…) phân bố mật độ điện tích C O hợp chất curcumin dẫn xuất [117] (bảng 1) Trong khám chữa bệnh cần số liệu xác xét nghiệm, đặc biệt xét nghiệm huyết học để chẩn đốn dịng ung thƣ máu Phƣơng pháp nhuộm phát -naphthyl acetat (ANAE) enzym (carboxylesterase) đƣợc sử dụng vào mục đích Muốn đạt đƣợc ổn định hiệu tốt trình nhuộm, ngƣời ta phải biết đƣợc chế động học, chất trình phản ứng để điều chỉnh yếu tố hóa lí nhằm đạt đƣợc tối ƣu hóa q trình nhuộm Áp dụng PPTLT gần đúng, chúng tơi xác định © 2018 Vietnam Academy of Science and Technology, Hanoi & Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, Weinheim www.vjc.wiley-vch.de 41 Phương pháp tính hóa học lượng tử… Bài tổng quan điều mong muốn đặt ra: mặt động học phản ứng tỏa nhiệt H0298 = -271,674 kcal/mol; Tại pH = 7÷8, dạng hỗ biến sản phẩm thủy phân chất nằm dạng naphtholat, mật độ điện tích electron Cl hợp phần azo –0,313 N HO muối diazo băng + 0,488[123] (xem hình 7) Tƣơng tự, phƣơng pháp QM/MM, chúng tơi tìm hiểu đƣợc chế phản ứng thủy phân acetylcholin nhờ enzym cá đuối điện.[124] 16 17 10 11 12 13 O O 14 CH = CH - C - CH2 - C - CH = CH 15 R1 22 R2 23 21 18 OH 20 19 R1 = R2 = H Curcumin I R1 = H; R2 = OCH3 Curcumin II R1 = R2 = OCH3 Curcumin III Curcumin: C21H20O6 Enol keton Bảng 1: Sự phân bố mật độ điện tích nguyên tử curcumin Curcumin I II III -0,2521 -0,2612 -0,2745 Curcumin I II III -0,0643 -0,0675 -0,0634 17 Curcumin I II III -0,2112 -0,2233 -0,2317 0,0681 0,0727 0,0742 10 0,0628 0,0641 0,0703 18 0,0871 0,0918 0,0943 -0,2082 -0,2018 -0,2032 11 -0,0771 -0,0827 -0,0813 19 -0,1527 -0,1669 -0,1712 -0,0943 -0,0917 -0,0962 12 0,1928 0,2041 0,2118 20 -0,0981 -0,0918 -0,1034 0,0427 0,0508 0,0523 13 -0,2865 -0,2823 -0,2739 21 -0,2429 -0,2441 -0,2452 -0,0944 -0,1021 0,0867 -0,1542 -0,1346 -0,1415 14 -0,0193 -0,0271 -0,0398 15 0,0971 0,0938 0,1019 22 -0,3997 -0,4012 -0,4623 -0,1453 -0,1447 -0,1518 16 -0,0723 -0,0747 -0,8251 23 -0,2461 -0,2532 -0,2617 Hình 7: Cấu trúc lập thể mật độ điện tích phân tử chất © 2018 Vietnam Academy of Science and Technology, Hanoi & Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, Weinheim www.vjc.wiley-vch.de 42 Phương pháp tính hóa học lượng tử… Bài tổng quan thƣ nên thu hút nhiều quan tâm nhà khoa học nƣớc Áp dụng PPTLT gần đúng, khảo sát dãy , -keton không no chứa dị vòng với sơ đồ tổng quát sau: Các hợp chất , -keton khơng no chứa dị vịng có tầm quan trọng nhiều lĩnh vực, đặc biệt chúng có hoạt tính sinh học cao nhƣ khả kháng thể lớn chống lại virus tác nhân gây ung C Y X: N, O, S, Se, Y: NH2, OH, OCH3, F, Cl, Br, CN, NO2 H 10 CH = CH X O Từ giả thiết cấu dạng dãy , -keton khơng no chứa dị vịng thiophen, chúng tơi rút cấu dạng anti-s-trans (I) bền (xem hình 8) Cũng từ số liệu tính tốn thơng số hình học (độ dài liên kết, góc liên kết, góc vặn), mật độ điện tích electron O S lƣợng, nhiệt hình thành Ngồi ra, kết hồi quy ảnh hƣởng nhóm dãy , -keton dẫn tới nhận xét độ ổn định đối tƣợng khảo sát nhằm góp thêm thơng tin để tổng hợp hoạt chất có nhiều lựa chọn.[125-129] 2.5 Một số ứng dụng khác Trong hóa học phân tích, xu hƣớng tìm thuốc thử có độ chọn lọc độ nhậy cao ngày mở rộng phát triển Bằng PPTLT gần đúng, muốn thông qua thông số lƣợng tử khẳng định chế tạo phức thuốc thử trioxyazobenzen (TOAB) với kim loại Se (xem bảng hình minh họa dạng cấu trúc phức (TOAB)2SeO2) O O X Y X Y anti-s-trans (I) syn-s-trans (II) O O X X Y Y anti-s-cis (III) syn-s-cis (IV) Hình 8: Cấu dạng , -keton không no chứa dị vòng Bảng 2: Khoảng cách Se(IV) đến oxy nitơ TOAB Khoảng cách d(Å) Khoảng cách d(Å) Se – N1 Se – N2 Se – O15 Se – O16 Se – O17 2,834 2,889 2,807 2,882 6,754 Se N1' Se N'2 ' Se O15 ' Se O16 ' Se O17 2,813 4,002 2,913 2,709 7,034 Nhƣ vậy, số liệu tính tốn đƣợc xác lập cấu trúc lập thể phức TOAB)2SeO2 theo tỉ lệ 1:2 phù hợp với kết đƣợc rút từ thực nghiệm.[130-136] Trong số trƣờng hợp khác, tạo phức đƣợc chứng minh có phù hợp lí thuyết thực nghiệm cho đối tƣợng nghiên cứu khác nhau.[137-141] Khi đề cập tới quy tắc đƣợc thực nghiệm tích lũy xác lập đƣợc số liệu thu đƣợc từ PPTLT kiểm chứng khẳng định.[142-145] © 2018 Vietnam Academy of Science and Technology, Hanoi & Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, Weinheim www.vjc.wiley-vch.de 43 Phương pháp tính hóa học lượng tử… Bài tổng quan 4H H 3.9284 H 4.0273 4.0125 3.9728 3.9748 4.0035 3.8771 4.0046 H H H H 3.9867 4.1026 4.0837 3.9826 15 ' O 15 O 6.1792 5.0041N N2, 5.0103 6.2327O Se N1, 5.2054 N1 5.1974 O ' 16 4.1129 16 6.2034 4.0926 H H O 6.2148 O 3.9823 3.9926 3.9827 4.0024 4.0123 4.0927 3.9521 4.1023 H H H 3.8915 H 3.8917 H - 6.2074 17 O 17' O- 6.1219 Hình 9: Dạng cấu trúc phức (TOAB)2SeO2 TƢƠNG LAI CỦA LÍ THUYẾT TÍNH LƢỢNG TỬ Ngày nay, ngƣời ta hiểu rằng, HHLT áp dụng học lƣợng tử (CHLT) vào hóa học để giải vấn đề cốt lõi hóa học: CƠ CHẾ HĨA HỌC HHLT dựa tảng CHLT mà tập trung vào tiên đề Trong tiên đề đó, ý đến khái niệm hàm sóng ψ(q), mơ tả hạt vi mô (hay hệ lƣợng tử) chứa đựng thông tin cần biết liên quan đến hệ Ý nghĩa vật lí hàm sóng đƣợc diễn tả thơng qua bình phƣơng hàm sóng: |ψ(q)|2d Đại lƣợng cho biết xác suất tìm thấy hệ lƣợng tử không gian đƣợc xác định hàm sóng Mọi tính chất quan sát đƣợc, hay đại lƣợng vật lí đo đƣợc hệ xác định đƣợc từ ψ(x) thơng qua tốn tử tƣơng ứng cách giải phƣơng trình Schrodinger trạng thái dừng hay cịn gọi phƣơng trình trị riêng dƣới dạng: Ĥ ψ(q) = E ψ(q) (*) Để tìm trị riêng E hàm riêng ψ(q) việc giải phƣơng trình khơng đơn giản tốn tử H cho phân tử bao gồm động hạt nhân electron, cộng với lƣợng tƣơng tác electron hệ với dẫn đến tích phân đa tâm phức tạp Những tích phân này, tích phân tƣơng tác đẩy electron với dẫn đến việc khơng thể giải đƣợc xác phƣơng trình (*) phƣơng pháp tốn giải tích cho hệ nhiều electron Song việc áp dụng phƣơng trình Schrodinger không bị dừng lại mà bƣớc tìm cách khắc phục, phát triển góp phần mở rộng sở lí thuyết cho HHLT đại Những thành tựu HHLT 90 năm qua (1927-2017) rằng: Ngay từ ngày đầu nay, hƣớng xây dựng, cải tiến phát triển phƣơng pháp tính thích hợp để thu đƣợc thông số gần với kết thực nghiệm Một mặt, với phƣơng pháp đƣợc đề nghị, lƣợng tính chất hóa học khác tính đƣợc từ hàm sóng đƣợc áp dụng vào phân tử cụ thể để hiểu thông tin giải thích tƣợng hóa học nhận đƣợc từ thực nghiệm Mục đích cuối tìm đƣợc mơ hình đƣa khái niệm chung Mặt khác, việc cải thiện chất lƣợng ψ(x) E ln đƣợc tiếp tục bằngcác phƣơng pháp tính tốn hồn thiện hơn, ln phức tạp nhiều lần, để đạt đƣợc trị số có độ xác cao so với thực nghiệm.Ta chia chặng đƣờng tồn phát triển PPTLT thành giai đoạn chính: 3.1 Giai đoạn lí thuyết hàm sóng (Ware Function Theory-WFT) Giai đoạn kéo dài tự HHLT đƣợc xác lập (1927) thập niên 1970 đƣợc gọi giai đoạn lí thuyết hàm sóng – WFT © 2018 Vietnam Academy of Science and Technology, Hanoi & Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, Weinheim www.vjc.wiley-vch.de 44 Tạp chí Hóa học Chúng ta biết, để tìm nghiệm lƣợng E hàm sóng ψ, ngƣời ta phải giải phƣơng trình Schrodinger, song tính phức tạp tốn học, ngƣời ta giải xác đƣợc cho hệ electron (nguyên tử hydro, H), hệ hóa học khác phải giải phƣơng pháp gần Từ phép gần HF (Hartree Fock) dựa phƣơng trình Roothaann, hàng loạt phƣơng pháp gần xuất gồm: - Phƣơng pháp không kinh nghiệm - ab-initio - Phƣơng pháp bán kinh nghiệm nhƣ PPP, HMO, INDO, CINDO, ZINDO, AM1, PM3… góp phần đáng kể làm rõ chế phản ứng hóa học Khi tính tốn cho hệ hóa học phân tử lớn nhƣ protein, AND… việc giải trở nên vơ phức tạp theo WFT, hàm sóng mơ tả hệ N electron phải chứa 3N biến tọa độ không gian N tọa độ spin Hơn nữa, thời gian tính chậm độ xác lại khơng cao 3.2 Giai đoạn lí thuyết phiếm hàm mật độ (Density Functional Theory-DFT) Để vƣợt qua trở ngại này, vào thập kỉ (19641965) xuất hiên cơng trình P Hohenberg and W Kohn cho mật độ electron N(r) điểm r không gian đủ để đặc trƣng cho trạng thái lƣợng thấp (hay gọi lƣợng bản) hệ Định lí quan trọng khơng cần tính tất hàm sóng tất electron, giảm lƣợng tính tốn từ 3N chiều khơng gian N electron (vì electron gồm chiều khơng gian) xuống cịn chiều mật độ electron cho hệ với thời gian tính nhanh tới 104 lần Chú ý rằng, vật lí hay hố học lƣợng giá trị quan trọng nhất, hệ tự nhiên thƣờng tồn xung quanh giá trị lƣợng Trên sở ý thƣởng đó, gọi gần Hohenberg Kohn (HK), phƣơng trình W Kohn L J Sham (KS) đƣợc hình thành Với lí thuyết DFT, phép tính nhanh hẳn độ xác đƣợc cải thiện nhiều Đặc biệt DFT cho phép xác định đƣợc lƣợng trao đổi tƣơng quan EXC mà phƣơng pháp WFT chƣa làm đƣợc Chúng ta hiểu, bƣớc tiến HHLT, phƣơng pháp nhƣ độ xác, gắn liền với giai đoạn phát triển khoa học công nghệ thông tin, hay cụ thể hơn, với hệ máy tính điện tử lần lƣợt đời Trong nửa kỉ qua, PPTLT phức tạp ngày đƣợc triển khai đạt độ xác ngày cao Trở ngại tính tốn việc tính lƣợng tƣơng Lâm Ngọc Thiềm cộng quan (correlation energy) sinh từ đơi electron.Việc tính xác đại lƣợng nhỏ (khoảng % lƣợng toàn phần phân tử) thách thức lớn ngành HHLT Với thành tựu vượt bậc ngành công nghệ thông tin, công suất máy ngày tăng giá thành ngày giảm Thật vậy, sức máy lớn độ xác kết tính, độ lớn phân tử đƣợc khảo sát độ phức tạp tƣợng hóa học không ngừng tăng theo Về mặt phƣơng pháp, từ lâu ngƣời làm HHLT biết cần phải làm Tuy nhiên, thực tế ngƣời tính đƣợc hồn tồn tùy thuộc vào sức máy tính điện tử mà sử dụng đƣợc Vì vậy, nhiều thập niên qua máy tính điện tử đƣợc bán với giá cao thƣờng tập trung trung tâm máy tính trƣờng đại học lớn hay phịng thí nghiệm quốc gia nƣớc tiên tiến HHLT đƣợc xem khoa học giới “Quý tộc” Cho đến cuối thể kỷ XX, số tính tốn lớn đƣợc thực vài nhóm nghiên cứu Ngày nay, nhiều nhóm nghiên cứu khắp nơi nối song song hàng trăm, hàng nghìn máy tính cá nhân (PC cluster, với giá chấp nhận đƣợc so với dụng cụ thiết bị nghiên cứu khoa học khác) để đạt đến sức tính lớn khoảng cách tính tốn “Quý tộc” “Bình dân” HHLT đƣợc san Trong năm qua, trung tâm máy tính hiệu cao (High Performance Computers) xuất nhiều nơi nƣớc tiên tiến.Vì vậy, chênh lệch cơng suất máy tính nhóm nghiên cứu nƣớc khác khơng cịn q lớn nhƣ thập kỉ qua Do đó, vấn đề cịn lại diễn đàn khoa học giới là: kiến thức ý tưởng Nếu nhƣ trƣớc đây, kết tính lí thuyết thƣờng đem so với thực nghiệm xem đạt phù hợp với kết thực nghiệm hay chƣa Nhƣ thế, việc khảo sát lí thuyết nhằm để kiểm chứng lại điều mà thực nghiệm biết từ lâu đúc kết thành quy tắc, quy luật Ngày nay, khảo sát lí thuyết cho phép xác định trƣớc tính chất chất hồn tồn với độ xác cao (khơng thua, chí có cịn cao sát với thực nghiệm) khả sáng tạo nhà hóa học đƣợc nhân lên nhiều HHLT thực sứ mạng mình: kết tính tốn cho phép tiên đoán tượng mới, gợi ý hợp chất mới, phản ứng cho công việc làm thực nghiệm Một bƣớc ngoặt mà giới khoa học không nhắc tới giải Nobel Hóa học liên tiếp vào năm 2013 2014 đƣợc xem nhƣ bƣớc đột phá mở hƣớng nghiên cứu việc áp dụng © 2018 Vietnam Academy of Science and Technology, Hanoi & Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, Weinheim www.vjc.wiley-vch.de 45 Phương pháp tính hóa học lượng tử… Bài tổng quan khả mơ hình hóa máy tính để làm sáng tỏ cấu trúc phân tử phức tạp đƣợc gửi tử Ủy ban giải Nobel Hóa học nhƣ thơng điệp cho thề giới, đặc biệt nhà hóa học rằng: cánh cửa để vào giới vi mơ, mặt phương pháp tinh lí thuyết lượng tử lẫn thực nhiệm rộng mở Chúng ta nói: Ngày nay, rõ ràng lí thuyết thực nghiệm – bổ sung hiệu nghiệm Sử dụng loại phần mềm này, bạn tính tốn nhiều chiều hướng phản ứng khác Nó gọi mơ Bằng cách này, bạn hiểu vai trò nguyên tử giai đoạn khác phản ứng Khi mà bạn có chế phản ứng hóa học hợp lí việc tiến hành thí nghiệm cụ thể để khẳng định chế đơn giản nhiều từ phân tử sống q trình hóa học cơng nghiệp đời sống Như vậy, ngày nhà hóa học sử dụng thời gian họ với máy vi tính nhiều với ống nghiệm thường làm 3.2 Đôi điều gợi ý (đề xuất) Tại Việt Nam, áp dụng PPTLT hóa học đƣợc nhiều nhóm khoa học khắp miền BắcTrung-Nam thực thu đƣợc kết đáng nghi nhận, song hƣớng nghiên cứu phân tán, mạnh ngƣời làm Đặc biệt, kết nghiên cứu thu đƣợc dừng kết luận mặt lí thuyết chƣa đƣợc kết nối vào thực tiễn Để khắc phục điều này, theo chúng tôi: - Các nhà khoa học phân hội hóa lí thuyết cần gặp nhau, bàn bạc để tìm hƣớng có định hƣớng cho phù hợp với thực tiễn nƣớc ta - Đã đến lúc cần đề xuất với cấp quản lí để làm thủ tục sớm có Tạp chí Chun ngành Hóa học Tính tốn nhằm tập hợp nhà khoa học liên quan vào đề tài tính tốn lí thuyết mang tính ứng dụng thực tiễn hƣớng vào đặc thù riêng Việt Nam Chúng hi vọng thời gian tới, đề xuất sớm thành thực THAY CHO LỜI LUẬN BÀN HHLT sở tảng để nghiên cứu, giải thích tƣợng hố học, tiên đốn, cộng tác nghiên cứu thực nghiệm, giúp cho hoá học ngày phát huy đƣợc mạnh khẳng định đƣợc vị trí khoa học đời sống xã hội Nhìn tổng quát PPTLT, cần lƣu ý số điểm nhƣ sau: Dựa lí thuyết hàm sóng - WFT, HHLT xây dựng đƣợc phƣơng pháp tính gần khác nhau, bao gồm: - Phƣơng pháp khơng kinh nghiệm-ab-initio, cịn gọi phƣơng pháp tính từ đầu Ƣu điểm lớn phƣơng pháp cho phép xác định đƣợc tất tính chất phân tử mà không sử dụng số liệu thực nghiệm khác nhƣng giới hạn hệ hóa học tƣơng đối nhỏ - Để đơn giản giải toán cho hệ phức tạp, ngƣời ta có phƣơng pháp bán kinh nghiệm (đã đƣợc tham số hố tích phân đa tâm thơng số thực nghiệm) Dựa lí thuyết phiếm hàm mật độ - DFT, cụ thể dùng mật độ electron thay hàm sóng để tính lƣợng hệ, làm cho phƣơng pháp DFT đƣợc thực nhanh nhiều, với độ xác phép tính cao Ngày nay, DFT phƣơng pháp đƣợc sử dụng nhiều HHLT, đơn giản phƣơng pháp dựa vào hàm sóng áp dụng để tính cho phân tử lớn Trƣớc định chọn phƣơng pháp cho đối tƣợng nghiên cứu cụ thể dù sử dụng phƣơng pháp WFT DFT cần tiến hành khảo sát thăm dò nhiều phƣơng pháp khác hợp chất có số liệu thực nghiệm đáng tin cậy để làm phép so sánh để lựa chọn phƣơng pháp phù hợp Hóa học ngành khoa học thực nghiệm nên vai trị khơng đƣợc phủ nhận khơng đƣợc xem nhẹ Mục đích cuối hóa học phục vụ sống ngƣời nên dù sử dụng phƣơng pháp tính lí thuyết hay tiến hành phƣơng pháp thực nghiệm hƣớng tới mục đích Vì vậy, nhà hóa học đại chân ln phải có đầu tƣ lí thuyết logic chặt chẽ có bàn tay vàng thục thực nghiệm Bƣớc vào Thế kỉ XXI, PPTLT “độ chín”, đầy sức sống triển vọng với phƣơng pháp tính ngày hồn thiện, thuật tốn cơng suất máy tính điện tử có bƣớc tiến vƣợt bậc để nhà hóa học thể vai trị tiên phong mình: đốn trƣớc tƣợng hóa học với độ xác cao để tiến gần tới mục đích: HĨA HỌC PHỤC VỤ CUỘC SỐNG! TÀI LIỆU THAM KHẢO Hue Minh Thi Nguyen, Tien V Pham, and N T Cuong Ab Initio Chemical Kinetics for the Reaction of propargyl radical (C3H3) with ammonia (NH3), Journal of Physical Chemistry A, submitted (2017) Hue Minh Thi Nguyen, Trong Nghia Nguyen, Luc Vereecken Mechanism and kinetics for the reaction of fulminic acid, HCNO with an amino radical, NH2, Combustion and Flame, 2017, 190, 317-326 © 2018 Vietnam Academy of Science and Technology, Hanoi & Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, Weinheim www.vjc.wiley-vch.de 46 Tạp chí Hóa học L Vereecken, H M T Nguyen Theoretical study of the reaction of carbonyl oxide with nitrogen dioxide: CH2OO+NO2, International Journal of Chemical Kinetics, 2017, 49, 752-760 Hue Minh Thi Nguyen, Tho Huu Nguyen, TrongNghia Nguyen, Hung Van Hoang and Luc Vereecken Theoretical Study on the Reaction of the Methylidyne Radical, CH(X2 ), with Formaldehyde, CH2O, Journal of Physical Chemistry A, 2014, 118, 8861-8871 Shang-Chen Huang, N T Nghia, Putikam Raghunath, Hue M T Nguyen, M C Lin, Soji Tsuchiya, and Yuan-Pern Lee Reaction dynamics of O(1D) + HCOOD/DCOOH investigated with time-resolved Fourier-transform infrared emission, Journal of Chemical Physics, 2014, 141, 154313 (1-15) Hue Minh Thi Nguyen and Trong Nghia Nguyen Calculation on the complex mechanism of the HCNO+OH reaction, Chemical Physics Letters, 2014, 599, 15-22 Hue M T Nguyen, Hsin-Yu Tang, Wen-Fei Huang and M C Lin Mechanisms for Reactions of Trimethylaluminum with Molecular Oxygen and Water, Computational and Theoretical Chemistry, 2014, 1035, 39-43 Chong-Kai Huang, Zhen-Feng Xu, Masakazu Nakajima, Hue M.T Nguyen, M C Lin, Soji Tsuchiya and Yuan-Pern Lee Dynamics of the reactions of O(1D) with CD3OH and CH3OD studied with time-resolved Fourier-transform IR spectroscopy, Journal of Chemical Physics, 2012, 137, 164307(1-14) J Park, Hue M T Nguyen, Z F Xu and M C Lin Kinetic study of the 2-Naphthyl (C10H7) radical reaction with C2H2, Journal of Physical Chemistry A, 2009, 113(44), 12199-12206 10 Hue Minh Thi Nguyen, Asit K Chandra, Shaun A Carl, and Minh Tho Nguyen Quantum chemical study of hydrogen abstraction reactions of the ethynyl radical with hydrogen compounds (C2H + HX), J Molecular Structure: Theochem, 2005, 732, 219 11 Shaun A Carl, Hue Minh Thi Nguyen, Rehab Ibrahim M Elsamra, Minh Tho Nguyen, and Jozef Peeters Pulsed laser photolysis and quantum chemical - statistical rate study of the reaction of the Ethynyl radical with water vapor, Journal of Chemical Physics, 2005, 122, 114307 12 Hue Minh Thi Nguyen, Shaun A Carl, Jozef Peeters and Minh Tho Nguyen Theoretical study of the reaction of the Ethynyl radical with Ammonia (HCC + NH3): Hydrogen abstraction versus condensation, Physical Chemistry-Chemical Physics, 2004, 6, 4111-4117 13 Shaun A Carl, Rehab M Elsamra, Raviraj M Kulkarni, Hue Minh Thi Nguyen, and Jozef Peeters No barrier for the gas-phase C2H + NH3 reaction, Lâm Ngọc Thiềm cộng Journal of Physical Chemistry A, 2004, 108(17), 3695-3698 14 Hue Minh Thi Nguyen, Shaowen Zhang, Jozef Peeters, Thanh N Truong, Minh Tho Nguyen Direct ab initio Dynamics Studies of the Reactions of HNO with H and OH Radicals, Chemical Physics Letters, 2004, 388, 94-99 15 A Carl, Hue Minh Thi Nguyen, Minh Tho Nguyen and Jozef Peeters Shau Theoretical and Experimental study of the reaction of the Ethynyl radical with Nitrogen Dioxide (HCC+NO2), Journal of Chemical Physics, 2003, 118(24), 10996-11008 16 Jozef Peeters, Benny Ceursters, Hue Minh Thi Nguyen and Minh Tho Nguyen Experimental and Theoretical Study of the C2H+H2 Reaction, Journal of Chemical Physics, 2002, 116, 3700-3709 17 B Ceursters, Hue Minh Thi Nguyen, M T Nguyen, J Peeters, and L Vereecken The reaction of C2H radicals with C2H6: Absolute Rate Coefficient Measurement for T = 295-800 K, and Quantum Chemical Study of the Molecular Mechanism, Physical Chemistry-Chemical Physics, 2001, 3, 3070-3074 18 Benny Ceursters, Hue Minh Thi Nguyen, Jozef Peeters, and Minh Tho Nguyen Experimental and Theoretical Study of the Reaction of the Ethynyl Radical with Acetylene (HCC + HCCH), Chemical Physics, 2000, 262(2-3), 243-252 19 Benny Ceusters, Hue Minh Thi Nguyen, Jozef Peeters and Minh Tho Nguyen Experimental and Theoretical Study of the Reaction of the Ethynyl Radical with Methane (HCC + CH4), Chemical Physics Letters, 2000, 329(5-6), 412-420 20 Hue Minh Thi Nguyen, Jozef Peeters, and Minh Tho Nguyen Electronic structure Calculations on the Reaction of Vinyl Radical and Nitric Oxide; Raman Sumathy, Journal of Physical Chemistry A, 2000, 104, 1905-1914 21 Hue Minh Thi Nguyen, Raman Sumathy, and Minh Tho Nguyen Mechanism and Kinetics of the Reaction of Acetylene and Nitric Oxide, Journal of Physical Chemistry A, 1999, 103, 5015-5022 22 Nguyen Huu Tho, Nguyen Thi Minh Hue, Tran Thanh Hue, Duong Tuan Quang Theoretical study on the reaction mechanisms of the CH radical with H2O, Journal of Chemistry, 2009, 47(4A), 642-646 23 Nguyen Huu Tho, Nguyen Thi Minh Hue Some initial results in study of the reaction mechanisms of the CH radical with HCN, Journal of Chemistry, 2009, 47(6A), 389-393 24 Tran Quoc Tri, Nguyen Thi Minh Hue, Tran Van Tan, Tran Thanh Hue Theoretical study on the reaction mechanisms of the C2H radical with HCN, Journal of Chemistry, 2009, 47(6A), 394-399 25 Nguyen Huu Tho, Nguyen Thi Minh Hue Theoretical study of forming H2, C2H4, CH2OCH2 © 2018 Vietnam Academy of Science and Technology, Hanoi & Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, Weinheim www.vjc.wiley-vch.de 47 Bài tổng quan from the CH + CH3OH reaction, Journal of Chemistry, 2010, 48(4), 485-490 26 Nguyen Huu Tho, Nguyen Thi Minh Hue Theoretical study of forming HCCN and CNC from the reaction between methylidyne radical and hydrogen cyanide, Journal of Chemistry, 2010, 48(6), 748-753 27 Tran Quoc Tri, Nguyen Thi Minh Hue Theoretical study on the reaction mechanisms of the C2H radical with H2S, Journal of Chemistry, 2010, 48(6), 763767 28 Tran Quoc Tri, Nguyen Thi Minh Hue Theoretical study on the reaction mechanisms of the C2H radical with C2H5CN, Journal of Chemistry, 2011, 49(1), 6064 29 Nguyen Thi Minh Hue, Pham Thi Kim Oanh, Tran Quoc Tri Theoretical study on the reaction mechanisms of the C2H with PH3 by means Density Functional Theory (DFT), Journal of Chemistry, 2011, 49 (2ABC), 327-332 30 Nguyen Thi Minh Hue, Phan Thi Thuy Theoretical study of forming CO and H2O from the O+C6H4 reaction, Journal of Chemistry, 2011, 49(2ABC), 333-338 31 Tran Quoc Tri, Nguyen Thi Minh Hue Theoretical study on the reaction mechanisms of the C2H with HCOOH, Journal of Chemistry, 2011, 49(2ABC), 345-351 32 Nguyen Trong Nghia, Nguyen Thi Minh Hue Theoretical Study on the reaction mechanisms of thefulminic acid with the ethynyl radical (HCNO+C2H), Journal of Chemistry, 2011, 49(2ABC), 520-525 33 Nguyen Huu Tho, Nguyen Thi Minh Hue Some initial results in study of the reaction mechanisms of the CH radical with CH3CN, Journal of Chemistry, 2011, 49(2ABC), 694-699 34 Nguyen Huu Tho, Nguyen Thi Minh Hue Theoretical study on the reaction mechanisms of methylidyne radical with benzene by means Density Functional Theory (DFT), Journal of Chemistry, 2011, 49(2ABC), 827-832 35 Tran Quoc Tri, Nguyen Thi Minh Hue Some initial results in study of the reaction mechanisms of the C2H radical with CH3OH, Journal of Chemistry, 2011, 49(3), 286-290 36 Nguyen Huu Tho, Nguyen Thi Minh Hue Theoretical study on the reaction mechanisms of the CH radical with cis and trans-HCOH, Journal of Chemistry, 2011, 49(4), 426-431 37 Nguyen Huu Tho, Nguyen Thi Minh Hue Theoretical study on the reaction mechanisms of methylidyne radical (CH) with formaldehyde by means Density Functional Theory (DFT), Journal of Chemistry, 2011, 49(6), 685-689 Phương pháp tính hóa học lượng tử… 38 Nguyen Huu Tho, Nguyen Thi Minh Hue Theoretical study of forming HCN and HNC from the CH+CH3CN reaction, Journal of Chemistry, 2012, 50(2), 187-192 39 Tran Quoc Tri, Nguyen Thi Minh Hue Theoretical study of forming CO, CH4 and C2H4 from the C2H+CH3OH reaction, Journal of Chemistry, 2012, 50(4), 408-413 40 Nguyen Huu Tho, Nguyen Thi Minh Hue Theoretical study on the reaction mechanisms of the CH with C6H4, Journal of Chemistry, 2012, 50(4), 414-419 41 Tran Quoc Tri, Nguyen Thi Minh Hue Theoretical study on the reaction mechanisms of the C2H radical with CH3CN, Journal of Chemistry, 2012, 50(6), 668-672 42 Nguyen Trong Nghia, Pham Van Tien, Nguyen Thi Minh Hue Theoretical study of forming H2O andH from theHCNO + NH2 reaction, Journal of Chemistry, 2012, 50(6), 711-716 43 Nguyen Thi Minh Hue, Phan Thi Thuy Theoretical study of forming C2H2, H2, H and HCCO from C6H4+O reaction, Journal of Chemistry, 2013, 51(1), 7-12 44 Nguyen Thi Minh Hue, Dang Hong Minh, Pham Van Tien, Truong Thi Cam Mai Theoretical study on the reaction mechanisms of propargyl radical with oxygen molecule by means Density Functional Theory, Journal of Chemistry, 2013, 51(2C), 851857 45 Nguyen Trong Nghia, Nguyen Thi Minh Hue Some initial results in study of the reaction mechanisms of the fulminic acid with the methyl radical, Journal of Chemistry, 2013, 51(2C), 858-863 46 Nguyen Thi Minh Hue, Nguyen Trong Nghia, Nguyen Thi Mo Theoretical study of forming NH3, NO, HCN, H2 and OH from the HCNO + NH2 reaction, Journal of Chemistry, 2013, 51(2C), 864870 47 Nguyen Trong Nghia, Nguyen Thi Minh Hue Theoretical study on the reaction mechanisms of the fulminic acid with the fluorine atom, Journal of Chemistry, 2014, 52(1), 117-123 48 Tran Huu Hung, Pham Van Tien, Nguyen Thi Minh Hue Theoretical study on the reaction mechanisms of propargyl radical with water by means Density Functional Theory, Journal of Chemistry, 2015, 53(1), 6-12 49 Nguyen Trong Nghia, Nguyen Thi Minh Hue Molecular orbital calculations of the HCNO + HF reaction, Journal of Chemistry, 2015, 53(3), 273-79 50 Pham Van Tien, Le Kim Long, Nguyen Thi Minh Hue Theoretical study on the reaction mechanism between two propargyl radicals by means density functional theory, Journal of Chemistry, 2015, 53(4e2), 130-136 © 2018 Vietnam Academy of Science and Technology, Hanoi & Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, Weinheim www.vjc.wiley-vch.de 48 Tạp chí Hóa học 51 Pham Van Tien, Nguyen Thi Minh Hue Theoretical study on mechanisms and kinetics for the reaction of theC3H3 + H reaction, Journal of Chemistry, 2017, 55(1), 55-62 52 Nguyen Trong Nghia, Nguyen Huu Tho, Nguyen Thi Minh Hue Theoretical study on the reaction mechanism between HCNO and H by mean of density functional theory, Journal of Chemistry, 2017, 55(2e), 140-146 53 Pham Van Tien, Ngo Tuan Cuong, Nguyen Thi Minh Hue Theoretical study on the reaction mechanism and kinetics between propargyl radical and hydrogen molecule, Journal of Chemistry, 2017, 55(2e), 147155 54 Pham Van Tien, Phan Thi Thuy, Pham Tho Hoan, Nguyen Thi Minh Hue, Ngo Tuan Cuong Quantum chemical sudies on the reaction mechnism between propargyl radical (C3H3) and carbon monoxide (CO), Journal of Chemistry, 2017, 55(3), 323-328 55 Ngo Tuan CuongPhan Thi Thuy, Truong Van Nam, Pham Tho Hoan, Tran Huu Hung, Nguyen Thi Minh Hue Theoretical study of hydrogen abstraction from methyl radical and some aldehydes, Journal of Chemistry, 2017, 55(3), 372-377 56 Nguyen Thi Minh Hue, Tran Thi Nga, Nguyen Trong Nghia,Pham Van Tien, Ngo Tuan Cuong Study on reactivity between the propargyl radical and fulminic acid (C3H3+HCNO) by means of the computational, Journal of Science and Technology, submitted, 2017 57 Nguyen Thi Minh Hue, Pham Tho Hoan, Vu Hoang Phuongand Ngo Tuan Cuong Theoretical study on the reaction mechanism on forming CO2 from acyloxy radicals, Journal of Science and Technology, submitted, 2017 58 Pham Ngoc Diep, Hue Minh Thi Nguyen, Tran Thanh Hueand Thérèse ZeegersHuyskens Theoretical investigation of the interaction between monohalogenated Ethenes and Hydrogen Peroxide, J Molecular Structure: Theochem, 2010, 976(1-3), 7380 59 Hue Minh Thi Nguyen, Pham Ngoc Diep and Thérèse Zeegers-Huyskens Theoretical study of the interaction between monohalogenated ethylenes and water, J Molecular Structure: Theochem, 2009, 897, 48-54 60 Hue Minh Thi Nguyen, Jozef Peeters, and Thérèse Zeegers-Huyskens Theoretical study of the blueshifting hydrogen bonds between CH2X2 and CHX3 (X = F, Cl, Br) and hydrogen peroxide, J Molecular Structure: Theochem, 2006, 792-793, 16-22 61 Hue Minh Thi Nguyen, Minh Tho Nguyen, Jozef Peeters, and Thérèse Zeegers-Huyskens Theoretical Study of the Interaction between Methylfluoride, Methylchloride and Methylbromide with Hydrogen Peroxide, Journal of Physical Chemistry A, 2004, 108(50), 11101-11108 Lâm Ngọc Thiềm cộng 62 Nguyen Tien Trung Trung, Tran Thanh Hue, Nguyen Thi Minh Hue Theoretical Study of the interaction between C2H6, CH3CH2F, CH3CHF2, CH2FCHF2 and CHF2CHF2 with H2O, Journal of Chemistry, 2007, 45(2), 162-168 63 Pham Ngoc Diep, Nguyen Thi Minh Hue, Tran Thanh Hue Theoretical study on formation of the red shifting and blue shifting H-bonds of the C2H3X + H2O, Journal of Chemistry, 2009, 47(2A), 496-501 64 Pham Ngoc Diep, Nguyen Thi Minh Hue, Tran Thanh Hue Theoretical study of the interaction between C2H3X (X: F, Cl, Br) với H2O2, Journal of Chemistry, 2009, 47(6A), 376-381 65 Pham Ngoc Diep, Nguyen Thi Minh Hue, Tran Thanh Hue Theoretical study on the H-bonds by interacting between C2HX (X: H, F, Cl, Br) with H2O H2O2, Journal of Chemistry, 2009, 47(6A), 382388 66 Pham Ngoc Diep, Nguyen Thi Minh Hue Theoretical study on the H-bonds by interacting between C2H5X (X: H, F, Cl, Br) with H2O H2O2, Journal of Chemistry, 2011, 49(1), 75-78 67 Hoang Van Hung, Nguyen Thi Nhung, Nguyen Thi Minh Hue Theoretical study on the H-bonds by interacting between CH3X, CH2X2 and CHX3 (X=F, Cl, Br) with NH3, Journal of Chemistry, 2011, 49(2ABC), 397-401 68 Nguyen Thi Minh Hue, Pham Ngoc Diep, Tran Thanh Hue Theoretical study on the H-bonds CH N and C-H S by interacting between C2H3X (X: F,Cl, Br) with NH3 and H2S, Journal of Chemistry, 2011, 49(2ABC), 341-346 69 Nguyen Thi Minh Hue, Vu Thi Huong, Hoang Van Hung Theoretical study on the H-bonds by interacting between C2H5X (X: H, F, Cl, Br) and H2S, Journal of Chemistry, 2012, 50(3), 318-322 70 Hoang Van Hung, Nguyen Thi Minh Hue, Theoretical study of hydrogen bond formation in CH3X HCN (X: F, Cl, Br) complexes, Journal of Science, 2013, 58(9), 52-59 71 Nguyen Thi Mai, Nguyen Thanh Tung, Phan Thi Thuy, Nguyen Thi Minh Hue, and Ngo Tuan Cuong A Theoretical Investigation on SinMn2+Clusters (n = 1-10): Geometry, Stability, and Magnetic Properties, Computational and Theoretical Chemistry, 2017, 1117, 124-129 72 N T Cuong, H M T Nguyen, M P Pham-Ho and M T Nguyen Optical properties of hydrated charged silver tetramer and silver hexamer encapsulated inside the sodalite cavity of LTA-type zeolite, Physical Chemistry-Chemical Physics, 2016, 18128-18136 73 Hang Dieu Tran, Hung Minh Huynh, Thiem Ngoc Lam and Hue Minh Thi Nguyen Electronic Structure and Thermochemical Properties of Neutral and Anionic Rhodium Clusters Rhn, n = 2-13 Evolution of structures and Stabilities of Binary Clusters RhmM © 2018 Vietnam Academy of Science and Technology, Hanoi & Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, Weinheim www.vjc.wiley-vch.de 49 Bài tổng quan (M = Fe, Co, Ni; m = 2-6), Computational and Theoretical Chemistry, 2015, 1068, 30-41 74 Hue Minh Thi Nguyen and Ngoc Thu Thi Pham Theoretical Study on the Reaction Mechanism of N2O with H2 Catalyzed by the Rh5 Cluster, Journal of Physical Chemistry C, 2014, 118(49), 28562-28571 75 Ngo Tuan Cuong, Hue Minh Thi Nguyen, Minh Tho Nguyen Theoretical modeling of optical properties of Ag8 and Ag14 silver clusters embedded in LTA sodalite zeolite cavity, Physical Chemistry-Chemical Physics, 2013, 15, 15404-15415 76 Truong Ba Tai, Hue Minh Thi Nguyen, Minh Tho Nguyen The group 14 cationic clusters encapsulated by coinage metal X10M+, with X = Ge, Sn, Pb, and M = Cu, Ag, Au: enhanced stability of shell electron systems, Chemical Physics Letters, 2011, 502, 187193 77 Hue Minh Thi Nguyen, Minh Tho Nguyen, Peter Lievens Quenching of the magnetic moment of a transition metal dopant in silver clusters, Ewald Janssens, Sven Neukermans, Physical Review Letters, 2005, 94, 113401 78 Nguyen Ngoc Ha, Hoang Van Hung, Hoang Van Tung, Nguyen Thi Minh Hue Theoretical study of NOx adsorption on catalyst of cluster metal/ZSM-5, Vietnam Journal of Chemistry, 2013, 51(2AB), 4524563 79 Nguyen Thi Minh Hue, Phan Thi Thuy, Le Thanh Hung Theoretical study of structures and properties of some silver clusters, Vietnam Journal of Chemistry, 2013, 51(2C), 838-843 80 Nguyen Thi Minh Hue, Tran Dieu Hang, Lam Ngoc Thiem Theoretical study of structures and properties of some rhodium clusters, Vietnam Journal of Chemistry, 2013, 51(2C), 871-877, () 81 Nguyen Thi Mo, Ngo Duc Huyen, Le Minh Cam, Truong Thi Cam Mai, Nguyen Thi Minh Hue Preparation, characterization, and performance of Me/MOX for N2O decompositon, Journal of Catalysis and Adsorption, 2015, 4(1), 59-66 82 Phan Thi Thuy, Nguyen Thi Minh Hue Theoretical study on the reaction mechanism of a direct decomposition of nitrous oxide (N2O) by Ag7+ ion, Journal of Catalysis and Adsorption, 2015, 4(1), 98104 83 Phan Thi Thuy, Nguyen Thi Minh Hue Theoretical study on the reaction mechanism of a indirect decomposition of nitrous oxide (N2O) by carbon monoxide (CO) on the silver cluster Ag7, Vietnam Journal of Chemistry, 2015, 53(4e2), 118-123 84 Phan Thi Thuy, Nguyen Thi Minh Hue Study of structures and properties of some metal doped silver clusters AgNM (n=1-9, M=Fe, Co, Ni), Vietnam Journal of Chemistry, 2015, 53(4e2), 124-129 85 Nguyen Thi Minh Hue, Nguyen Minh Tuan, Nguyen Thi Mo, Le Minh Cam Catalytic behavior of Cu Phương pháp tính hóa học lượng tử… containing catalysts for the decomposition of nitrous oxide, Vietnam Journal of Chemistry, 2015, 53(6), 718-723 86 Pham Thuy Duong, Hue Minh Thi Nguyen, Nguyen Thanh Tung and Ngo Tuan Cuong Geometries of SinV2+ clusters (n = 1-6) - A density functional theory investigation, Natural Sci., 2016, 61(9), 84-92 87 Phan Thi Thuy, Ngo Tuan Cuong and Nguyen Thi Minh Hue Theoretical investigation of the mechanism of direct nitrous oxide (N2O) decomposition on a copper cluster (Cu7), Journal of Science and Technology, submitted, 2017 88 Vu Dang Hoang, Nguyen Thu Hue, Nguyen Huu Tho and Hue Minh Thi Nguyen Simultaneous determination of chloramphenicol, dexamethasone and naphazoline in ternary and quaternary mixtures by RP-HPLC, derivative and wavelet transforms of UV ratio spectra, Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 2015, 139, 20-27 89 Vu Dang Hoang, Dong Thi Ha Ly, Nguyen Huu Tho, and Hue Minh Thi Nguyen UV Spectrophotometric Simultaneous Determination of Paracetamol and Ibuprofen in Combined Tablets by Derivative and Wavelet Transforms, Scientific World Journal, Article ID 313609, 13 pages http://dx.doi.org/10.1155/2014/313609, 2014 90 Vu Dang Hoang, Nguyen Thi Loan, Vu Thi Tho and Hue Minh Thi Nguyen UV spectrophotometric simultaneous determination of cefoperazone and sulbactam in pharmaceutical formulations by derivative, Fourier and wavelet transforms, Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 2014, 121 704-714 91 Hue Minh Thi Nguyen, and M C Lin, R S Zhu Ab Initio Study on the Oxidation of NCN by OH: Prediction of the Individual and Total Rate Constants, Journal of Physical Chemistry A, 2009, 113, 298-304 92 Minh Tho Nguyen, Thanh Lam Nguyen, Vu Thi Ngan, Hue Minh Thi Nguyen Heats of formation of the Criegee formaldehyde oxide and dioxirane, Chemical Physics Letters, 2007, 448, 183-188 93 Hue Minh Thi Nguyen, Tran Thanh Hue, and Minh Tho Nguyen Effect of protonation on the electronic structure of 1,3,5-trimethylenebenzene triradical, Chemical Physics Letters, 2005, 411, 450-456 94 Hue Minh Thi Nguyen, Tibor Höltzl, G Gopakuma, Tamas Veszpremi, Jozef Peeters and Minh Tho Nguyen Chemical Bonding and Energetics of the 1,3,5-Tridehydrobenzene Triradical and its Ions, Chem Phys., 2005, 316, 125 95 Hue Minh Thi Nguyen and Others Electronic Structure of 1,3,5-Triaminobenzene Trication, 1,3,5Triimidyl-benzene and Related Triradicals: Doublet Versus Quartet Ground State, Journal of Chemical Physics, 2005, 122, 154308 © 2018 Vietnam Academy of Science and Technology, Hanoi & Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, Weinheim www.vjc.wiley-vch.de 50 Tạp chí Hóa học 96 Hue Minh Thi Nguyen, Tran Thanh Hue, Jozef Peeters and Minh Tho Nguyen Quantum chemical study of the electronic structure of the 1-methylene3,5 didehydrobenzene triradical (C7H5), Chemical Physics Letters, 2005, 404, 150-155 97 Hue Minh Thi Nguyen, G Gopakumar, Jozef Peeters, and Minh Tho Nguyen The 5-Dehydro-mXylyleneTriradical and Its Nitrogen and Phosphorus Derivatives: Open-Shell Doublet versus Quartet Ground State, Journal of Physical Chemistry A, 2004, 108, 8411-8418 Lâm Ngọc Thiềm cộng docking ligands-protein, Vietnam Chemistry, 2011, 49(2), 250-254 Journal of 107 Le Kim Long, Phung Manh Quan, Lam Ngoc Thiem Investigation on adsorption of carbon monoxide of crystal and surface (110) of TiO2 by Density functional theory and Molecular Dynamics, Vietnam Journal of Science, 2009, 25(2S), 236-241 108 Nguyen Huu Tho, Lam Ngoc Thiem Study on the reaction pathways NO + NCO by quantum method of DFT.B3LYP, Journal of Chemistry and Application, 2007, 71(11), 43-45 98 Hue Minh Thi Nguyen, Asit K Chandra, Jozef Peeters, and Minh Tho Nguyen Use of DFT-based Reactivity Descriptors for Rationalizing Radical Reactions: A Critical Analysis, Journal of Physical Chemistry A, 2004, 108(3), 484-489 109 Lam Ngoc Thiem, Mai Thu Hien, Thanh Lam Nguyen, Shaun A Carl, Minh Tho Nguyen Study on the pathways of the reaction of ketenyl radicals and nitrogen dioxide (HCCO + NO2), Journal of Chemistry, 2007, 45(2), 223-227 99 Nguyen Nguyen Pham Tran, Hue Minh Thi Nguyen, Tamas Veszpremi and Minh Tho Nguyen Theoretical Study of the Ring-opening of Phosphirane and Silirane: Contrasting Mechanism of Hydrogen Migration, Journal of the Chemical Society: Perkin Transaction (Present: Organic & Biomolecular Chemistry), 2001, 766-773 110 Nguyen Huu Tho, Lam Ngoc Thiem Study on the reaction pathways NO + NH2 by quantum method of DFT.B3LYP, Journal of Chemistry and Application, 2008, 73(1), 36-39 100.Balazs Hajgato, Hue Minh Thi Nguyen, Tamas Veszpremi and Minh Tho Nguyen Triplet-singlet Energy gaps in iodo-carbenes: Remarkable discrepancy between Experiment and Theory, Physical Chemistry-Chemical Physics, 2000, 2(22), 5041 101.Minh Tho Nguyen, Luc Landuyt and Hue Minh Thi Nguyen 1,3-Sigmatropic Shifts in Carbonylketenes, Carbonylisocyanates and Analogous Compounds, European Journal of Organic Chemistry, 1999, 401407 102.Minh Tho Nguyen and Hue Minh Thi Nguyen On the Heats of Formation of Methylketene, Dimethylketene and Related Cations, Chemical Physics Letters, 1999, 300, 346-350 103.Pham Van Nhieu, Lam Ngoc Thiem, Vu Phuong Lien Study on the relation between molecular structure and corrosion inhibition of some acetophenone - aroyl Hydrazone, J Sciences, 2006, XXII(3C) AP, 141-147 104.Trinh Cuong, Lam Ngoc Thiem, Trinh Xuan Sen, Phan Thi Binh Quantitative structure – corrosion inhibition properties relationships of some aminoketons, Proceedings second national conference on electrochemistry and applications, Nov, pp 75-80, 2006 105 Lam Ngoc Thiem, Phung Manh Quan, Trinh Xuan Sen, Le Kim Long Density functional theory study of the benzilidene as corrosion inhibitor, Vietnam Journal of Chemistry, 2009, 47(5A), 291-295 106.Nguyen Hoa My, Dang Ung Van, Le Kim Long, Lam Ngoc Thiem, Do Quang Huy Report on the availability of quantum and glide software on 111 Lam Ngoc Thiem, Le Kim Long Quantum chemical Study on the Mechanism of the Cycloaddition Reaction between Alkylidene Carbene and Ethylene, Abstracts of the Joint Symposium on Computational Chemistry, Dec, pp 42, 2007 112 Nguyen Huu Tho, Lam Ngoc Thiem Study reaction of OH radical and NCS by DFT.B3LYP method Proceedings of the scientific conference at University of Natural Sciences Nov, pp 72, 2008 113 Lam Ngoc Thiem, Nguyen Huu Tho, Le Kim Long Study reaction of OH radical and acetaldehyde by DFT.B3LYP method, Journal of Science, 2009, 25(2S), pp 298-304 114 Nguyen Huu Tho, Lam Ngoc Thiem, Nguyen Dang Duc Study on the reaction pathways of radical hydroxyl and NCS by quantum method of DFT.B3LYP, Vietnam Journal of Chemistry, 2009, 47(2A), 68-73 115 Lam NgocThiem, Mai Thu Hien, Thanh Lam Nguyen, haun A Carl, Minh Tho Nguyen Investigation on the pathways of the reaction of ketenyl radicals and nitrogen dioxide (HCCO + NO2) by quantum chemical methods, J Sciences, 2006, XXII(3C) AP, 184-189 116 Phung Thi Viet Bac, Nguyen Huu Tho, Le Kim Long, Lam Ngoc Thiem Study on the formation of H2+NCO and NH2CO from H+HNCO by the calculation of DFT.B3LYP method of Gaussian 98 Proceedings of 4th national conference on the Chemistry, Oct, TI, pp 226, 2003 117.Lam Ngoc Thiem Molecular electronic structure of curcumin extracted from the plant Curcuma longa L in Vietnam by calculated quantum method Proceedings of the Scientific Conference at University of Natural Sciences, April, 63-66, 1998 118 Lam Ngoc Thiem, Pham Hoang Ngoc, Le Kim © 2018 Vietnam Academy of Science and Technology, Hanoi & Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, Weinheim www.vjc.wiley-vch.de 51 Bài tổng quan Long Determination of the structure of 7,8-dehydro columbin extracted from plant Hoang Dang by quantum chemical methods Proceedings of the 4th national conference on Organic Chemistry and Technology Oct 2007 Hanoi, pp 705, 2007 119 Pham Hoang Ngoc, Lam Ngoc Thiem, Dang Quoc Tuan Contribution to determination of the structure of 7,8-dehydro-columbin extracted from plant Hoang Dang by quantum approximative methods Proceedings of the 7th national conference of fundamental reseach projects on Physical and Theoretical Chemistry, Feb, pp 200, 2003 120 Lam Ngoc Thiem The Structure of psendopalmatine from a species of fibraurea sp growing in VietNam by semiempirical quantum Chemical method Book of abstracts for 5th Eurasia Conference on Chemical sciences Dec., pp 82-83 Guangzhou (China), 1998 121 Lam Ngoc Thiem Study on the molecular structure of the compound mimosin extracted from mimosa pudica L plant by quantum approximative methods Proceedings of 3rd national conference on Informatics Applied to Chemistry (IAC) Ho Chi Minh City, May, 178-182 (1998) Phương pháp tính hóa học lượng tử… 128 Nguyen Xuan Dung, Lam Ngoc Thiem Investigation on the conformation and some quantum chemical properties of , -unsaturated ketones containing pyridine ring by approximative methods Proceedings of fifth national conference of Informatics Applied in Chemistry and Chemical Technology, Nov, pp 33, 2001 129 Tuong Duy Son, Lam Ngoc Thiem, Le Kim Long Study on the formation of complexe of , unsaturated ketones containing thiophene ring with these metals Fe(II), Co(II) and Cu(II) by approximative quantum methods Proceedings of 4th national conference on the Chemistry Oct., TI, pp 233, 2003 130 Lam Ngoc Thiem Geometric Configuration of the Complexing of the SeO22- with TOAB Eurasia Conference on Chemical sciences Dec, pp 305-306, 1996 Guangzhou (China) 131 Lam Ngoc Thiem, Le Van Tan, Dang Van Giap Study on molecular structure of formed complexe [SeO2(TOAB)2]4- Proceedings of 2nd national conference on Informatics Applied to Chemistry (IAC) May, pp 11-13, 1996 122 Phung Thi Viet Bac, Lam Ngoc Thiem, Le Kim Long Study on the geometrical structure of Fibraurin and Fibleucin by Quantum Chemical methods Proceedings of the 4th conference, section of Chemistry, Nov, pp 35, 2004 132 Lam Ngoc Thiem Study on the molecular structure of organic agent Trioxyazobenzene Proceedings of the national conference "fundamental research projects on physical and theoretical chemistry", Nov., 176-179, 1997 123 Tran Van Tinh, Lam Ngoc Thiem Study on the reaction of the non- specific esterase of human leucocyte by quantum semiemperical method Proceedings of the national conference "fundamental research projects on Physical and Theoretical Chemistry" Jan, 1, 127-134, 2001 133 Lam Ngoc Thiem The configuration study on trioxyazobenzen by semiemperical quantum chemical method, Vietnam Journal of Chem., 1997, 35(1), 7279 124 Tong Thi Thu Cuc, Nguyen Huu Tho, Lam Ngoc Thiem Study on the mechanism of hydrolysis reaction of acetylcholine with the enzyme of electro-skate by method QM/MM, Vietnam Journal of Chemistry, 2014, 52(6), 789-793 125 Lam Ngoc Thiem Study on influence of some substituents , -unsaturated ketones containing the heterocyclic selenophene by semiemperical method MINDO/3 Proceedings of 2nd national conference on Informatics Applied to Chemistry (IAC), May, pp 68-71, 1996 126 Le Thai Binh, Lam Ngoc Thiem IR- Spectroscopy of , -unsaturated ketone containing thiophene ring by quantum semiemperical PM3 method Proceedings of the national conference "fundamental research projects on Physical and Theoretical Chemistry", Jan, pp 121-126, 2001 127 Lam Ngoc Thiem, Ngo Thanh Nguyen Investigation on some quantum properties of the , - unsaturated ketones containing furan ring by semiemperical approximate method, The collection of the proceedings for 45th aniversary of Chemical Faculty, pp 91, 2001 134 Lam Ngoc Thiem, Le Van Tan Geometric configuration of theof SeO22- with trioxyazobenzene (TOAB), Vietnam Journal of Chem., 1997, 35(2), 5759 135 Lam Ngoc Thiem Study on molecular geometry of the agent trioxyazo benzene by method MINDO/3 Proceedings of 2nd national conference on Informatics Applied to Chemistry (IAC), May, pp 65-67, 1996 136 Lam Ngoc Thiem Study on the tautomeric conformation of the trioxyazobenzene by semiemperical molecular orbital method Proceedings of the scientific conference at University of Natural Sciences, April, pp 67-71, 1998 137 Lam Ngoc Thiem Quantum chemistry calculation of some Fe(II) and Co(II) structural complexes with aspartate and ascorbate polyligands Proceedings of the 3rd conference, section of Chemistry, Dec, pp 136, 2002 138 Lam Ngoc Thiem, Nguyen Thi Lan, Trinh Cuong, Le Kim Long Contribution to the study on their structure of Cu(II) Zn(II) complexes with aminoxetone by means of quantum calculation, J Sciences, 2004, XX(1) PT, 185-189 139 Vu Van Van, Nguyen Thanh Cuong, Lam Ngoc Thiem, Vu Dang Do, Le Kim Long Determination of © 2018 Vietnam Academy of Science and Technology, Hanoi & Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, Weinheim www.vjc.wiley-vch.de 52 Tạp chí Hóa học geometries of some complexes of Ni(II), Cu(II), Vietnam Journal of Chemistry, 2006, 44(4), 505-509 140 Trinh Ngoc Chau, Lam Ngoc Thiem, Nguyen Van Ha Study on the geometries of some complexes of palladium(II) with thiosemicarbazone by quantum chemical method, Journal of Science, 2009, 25(2S), 220-223 141 Pham Chien Thang, Nguyen Hung Huy, Lam Ngoc Thiem, Vu Dang Do Structural propeties of Gluoxal(bisthiosemicarbazone) and its Ni(II) complex by density fuctional theory, Vietnam Journal of Chemistry, 2011, 49(3A), 116-120 142 Lam Ngoc Thiem Investigation on the space effect of some organic agents containing Azo-group by quantum method Proceedings of 2nd national conference on Informatics Applied to Chemistry (IAC), May, pp 14-16, 1996 Lâm Ngọc Thiềm cộng 143 Phan Quang Thai, Lam Ngoc Thiem, Nguyen Kim Chi Influency of ortho effect on the acidity of the substitution benzoic acids Proceedings of 3rd national conference on the Chemistry, Oct, 2, 344-347, 1998 144 Lam Ngoc Thiem, Vu Hung Sinh Study on influence of the quantum chemical parameters to the basicity of the substituted aniline by semiemperical methods Proceedings of the national conference "fundamental research projects on Physical and Theoretical Chemistry", Nov, pp 98-102, 2000 145.Lam Ngoc Thiem The computational study on a protonisation in the ground state of a series of substituted acetophenones Proceedings of fifth national conference of Informatics Applied in Chemistry and Chemical Technology, Nov, pp 29, 2001 Liên hệ: Lâm Ngọc Thiềm Khoa Hóa học, Trƣờng Đại học Khoa học tự nhiên Đại học Quốc gia Hà Nội Số 19, Lê Thánh Tơng, quận Hồn Kiếm, Hà Nội, Việt Nam E-mail: lamngocthiem@vnu.edu.vn © 2018 Vietnam Academy of Science and Technology, Hanoi & Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, Weinheim www.vjc.wiley-vch.de 53 ... LAI CỦA LÍ THUYẾT TÍNH LƢỢNG TỬ Ngày nay, ngƣời ta hiểu rằng, HHLT áp dụng học lƣợng tử (CHLT) vào hóa học để giải vấn đề cốt lõi hóa học: CƠ CHẾ HÓA HỌC HHLT dựa tảng CHLT mà tập trung vào tiên... www.vjc.wiley-vch.de 45 Phương pháp tính hóa học lượng tử? ?? Bài tổng quan khả mơ hình hóa máy tính để làm sáng tỏ cấu trúc phân tử phức tạp đƣợc gửi tử Ủy ban giải Nobel Hóa học nhƣ thông điệp cho... phƣơng pháp tính thích hợp để thu đƣợc thơng số gần với kết thực nghiệm Một mặt, với phƣơng pháp đƣợc đề nghị, lƣợng tính chất hóa học khác tính đƣợc từ hàm sóng đƣợc áp dụng vào phân tử cụ thể