Nghiên cứu khả năng phản ứng của một số hợpchất hữu cơ chứa nhóm OH băng phương pháp hóa học lượng tử Đỗ Thị Huyền Trang Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Luận văn Thạc sĩ ngành: Hóa học;
Trang 1Nghiên cứu khả năng phản ứng của một số hợp
chất hữu cơ chứa nhóm OH băng phương pháp
hóa học lượng tử
Đỗ Thị Huyền Trang
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Luận văn Thạc sĩ ngành: Hóa học; Mã số: 6044 01 19
Người hướng dẫn: PGS.TS Phạm Văn Nhiêu
Năm bảo vệ: 2013
Abstraet Cơ sở lý thuyết hóa học lượng tử: Phương trình Schrodinger; Sự gần đúng
Born — Oppenheirmer (Bon-Openhemo); Phương pháp biến phân; Thuyết trường tự hợp Hartree-Fork; Phương trình Roothaan Nghiên cứu cơ sở của các phương pháp tính gần
đúng lượng tử: Giới thiệu các phương pháp tính gần đúng; Tương quan electron; Bộ
hàm cơ sở; Phương pháp phiếm hàm mật độ; Phần mềm Gaussian; Phần mềm Gaussview 5.0 Nghiên cứu cơ sở lý thuyết hóa học hữu cơ: Hiệu ứng cảm ứng; Hiệu
ứng liên hợp; Hiệu ứng siêu liên hợp; Hiệu ứng không gian; Hiệu ứng ortho; Quy luật
bán định lượng về ảnh hưởng qua lại trong phân tử - phương trình Hammet; Phản ứng thế ở nhân thơm Đưa ra các kết quả đạt được: Lựa chọn bộ hàm và phương pháp tính; Công thức tính pKa và kết quả tính pKa; Cấu trúc phân tử và kết quả tính toán các thông
số lượng tử; Tổng hợp kết quả và thảo luận.
Keywords Hóa học lượng tử; Hợp chất hữu cơ đơn vòng; Hợp chất hữu cơ đơn vòng
Content:
Trang 2MỤC LỤC
MỞ DAU 5< EE1377334 97144 7744077944 9724407944 E92941922918tf 1 CHƯƠNG 1 TONG QUANN 2 5° 5Ÿ 55s 2£ S2 EsS se EsEEsEEsEEsEssEsstsersersersersere 3 1.1 Cơ sở lý thuyết hóa học lượng tử: s- 5 <s< se se seSsessessesseseesevsersessee 3
1.1.1 Phương trình Schrodinger 2c 3113311831189 11 11 11111 1 ng 3
1.1.2 Sự gần đúng Born — Oppenheirmer (Bon-Openhemo) -. - 5: 5 s2 +2 5 1.1.3 Phương pháp biến phân 2 £+S£+S£+E£+E£EE£EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEErrkrrkrree 6
1.1.4 Thuyết trường tự hợp Hartree-EFOrk - 2 2 + E+£E£+E2EE+EEeEEzEezrxerxerxerex 7
II To án 0t 9
1.2 Cơ sở của các phương pháp tính gần đúng lượng tử . -5° 5-<¿ 10
I2) ấu) 1 17
1.2.3 Bộ HAM CƠ SỞ - Gà HH HT gu nh HH Hà HH kg 18
1.2.4 Phương pháp phiếm hàm mật độ 2-2 52 x¿2++EE++EE++EEEEEvrxesrxezrrees 21 1.2.5 Phan mềm Gaussian 09 ssccsssesssssesssssneesssneessneeesnnecesnnesesnneessneesnneeesnneeennneses 27 1.2.6 Phan mềm Gaussview 5.0 sscssssscssssssssssesessnesssseeesssecesnneeessnseeenteeenneeennneeennnesee 28
1.3 Cơ sở lý thuyết hóa học hữu CO scsssessessesssssessessessssssessessessnsssesscssessnsssseseesecees 29
1.3.1 HiGu UNG CAM UNG oo 30
1.3.3 Hiệu ứng siêu liên hop - - c1 22111121113 11 3 11 1 11191111 ng HH kg 31 1.3.4 Hiệu ứng không g1a1 + tk HH TT HH Hà HH ng 3l 1.3.5 Hit 0050: 110 6 4 32
1.3.6 Quy luật bán định lượng về ảnh hưởng qua lại trong phân tử - phương
0§u]i0s[-00ii1 1 32
1.3.7 Phan ứng thế ở nhân thơm - 2-2 +¿++2+++EE++EE2EE+EE++EE++EErEterxesrxerrrees 34
Trang 3CHUONG 2 DOI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIấN CỨU 35
2.1 Đối tượng nghiờn €ứu -.s-< << sÊ sÊ sEsEssEsÊEssSsEseEsEEsesstssestserserserserse 35
"2z 00 7 + 35 2.1.3 AXit CACDOXYLIC ad 35
2.2 Giới thiệu vấn đề nghiờn cứu 2s sâssssssesserssessessesserssrssre 35
"50 cũn đí€ẼẼ 35
"8ử 200 41 2.2.3 AXit CaCDOXVẽIC - S Gv HH nọ TH HH nh 42
2.3 Phương phỏp nghiộn CỨU o5 <5 9 9 9 0.0.0 0.0000 006099ứ 48
Chương 3 KET QUA VÀ THẢO LLUẬN s-5- <2 se secseessessesseessesses 49
3.1 Lựa chọn bộ hàm và phương phỏp tÍnh d s55 s55 5s 9s 5935995589 95 49
3.2 Cụng thức tinh pKa và kết quả tớnh pIKa . sc 22s se ssessesscssessss 51
3.2.1 Cụng thức tinh pKKa - - 5 + vn TT TH HH Hà Hà HH 51
3.2.2 Kột qua tinh pKa 8 ẽẽ 52
3.3 Cầu trỳc phõn tử va kết quả tinh toỏn cỏc thụng số lượng tử: 65
Ea eon 65 3.3.2 PhennOl - HH Họ nh 69 3.3.3 AXIt CaCDOXYẽIC - SQ HH TH HH HT HH HH HH Hệ 70
3.4 Tong hợp kết quả và thảo luận - 22 ssessssesseessesseseessersersses 76
1800.9000757 80
TÀI LIEU THAM KHAO 5° 2 2s S2 S2 ÊSSÊEsEseESsExseEseEsevssesserserssrssre 82
PHU LUC - - 5-5 S093 900 9309883883658030838008168400301389004003800050038000700304 85
Trang 4Luận văn thạc sĩ khoa học Tài liệu tham khảo
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
1.
9.
Nguyễn Thị Lan Anh (2011), Luận văn thạc sĩ khoa học hóa học, Trường Dai học
Khoa học Tự nhiên - DHQGHN.
Nguyễn Đình Hué, Nguyễn Đức Chuy (1986), Thuyết lượng tử về nguyên tử và
phân tử, Tập I, Nhà xuất bản Giáo dục
Nguyễn Đình Hué, Nguyễn Đức Chuy (1986), Thuyết lượng tử về nguyên tử và phân tử, Tập II, Nha xuất bản Giáo dục
Tran Thành Hué (2000), Héa học đại cương, Tập I; Nhà xuất bản Giáo dục
Trần Thành Huế; Bài giảng dành cho học viên Cao học; Trường ĐHSP Hà Nội,
2002.
Lê Thị Thu Hương, Nguyễn Thị Minh Huệ, Trần Thành Huế: Khảo sát một số khả
báo cáo toàn hội nghị các đề tài nghiên cứu các đề tài khoa học cơ bản trong lĩnh vực Hoá lý và Hóa lý thuyết, Hà Nội 1/2002
Nguyễn Thị Bích Loan; Luận văn thạc sĩ khoa học hóa học; trường Đại học Sư
phạm Hà Nội, 2003.
Nguyễn Hà My (2013), Luận văn thạc sĩ khoa học hóa học, Trường Đại học Khoa
học Tự nhiên —- DHQGHN.
Hoàng Nhâm (1994), Hóa học v6 co, Tap II, Nhà xuất bản Giáo dục
10 Đỗ Đình Rãng, Đặng Đình Bạch, Lê Thị Anh Đào, Nguyễn Mạnh Hà, Nguyễn Thị
Thanh Phong (2006), Hóa học hữu cơ 1, NXB Giáo dục.
11 Đỗ Đình Rãng, Đặng Đình Bạch, Lê Thị Anh Đào, Nguyễn Mạnh Hà, Nguyễn Thị
Thanh Phong (2006), Hóa học hữu cơ 2, NXB Giáo dục.
12 Đỗ Dinh Rang, Đặng Dinh Bạch, Lê Thị Anh Đảo, Nguyễn Mạnh Hà, Nguyễn Thi
Thanh Phong (2006), Hóa học hữu cơ 3, NXB Giáo dục.
13 Phan Tống Sơn, Trần Quốc Sơn, Đặng Như Tại (1976), Cơ sở Hóa học hữu cơ,
tdp I, Nha xuất ban Dai học va trung hoc chuyên nghiệp, Ha Nội
81
Trang 5Luận văn thạc sĩ khoa học Tài liệu tham khảo
14 Phan Tống Sơn, Trần Quốc Sơn, Đặng Như Tại (1980), Cơ sở Hóa học hữu cơ,
Tập II, Nhà xuất bản Đại học và trung học chuyên nghiệp, Hà Nội
15 Trần Quốc Sơn (1989), Giáo trình cơ sở lý thuyết Hóa học hữu cơ, Nhà xuất bản
giáo dục.
16 Trần Quốc Sơn (1979),Cơ sở lý thuyết hóa hữu co, Tập 1, Nhà xuất bản giáo dục.
17 Trần Quốc Sơn, Đặng Văn Liễu (1999),Co sở hóa hữu cơ, Tập I, Nhà xuất ban
giáo dục.
18 Lâm Ngọc Thiém - Trần Hiệp Hải - Nguyễn Thị Thu (2003), Bài tdp hóa lý cơ sở;
Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật
19 Lâm Ngọc Thiềm, Phạm Văn Nhiêu, Lê Kim Long (2008), Cơ sở hóa học lượng
tu, NXB Khoa học và Ki thuật.
20 Nguyễn Minh Thảo, Phạm Văn Phong; xác định cau thành của Ogienyl axetat và
sản phẩm chuyển vị Fries của nó bằng phương pháp tính Hoá lượng tử; Tạp chí Hoá học, số 1 năm 2002
21 Nguyễn Thi Thảo, Phạm Văn Phong; Xác định cấu thành của Xeton %,#- không no
(từ o-axetylogienol và 3 fomylindol) và một sản phẩm chuyển hoá của nó bang phương pháp Hoá học lượng tử;Tạp chí Hoá học, số 2 năm 2002
22 Nguyễn Trọng Thọ (2002), ứng dung tin học trong giảng dạy hóa học, Nhà xuất
bản giáo dục.
23 Đào Đình Thức (1980), Cấu tạo nguyên tử và liên kết hóa học, NXB DH và
THCN.
24 Thái Doan Tĩnh (2002), Giáo trình cơ sở lý thuyết hóa hữu co, Nhà xuất bản Khoa
học và kỹ thuật.
25 Thái Doãn Tĩnh (2001), Cơ sở hóa học hữu cơ, Tập I, Nhà xuất bản Khoa học và
kỹ thuật.
26 Thai Doãn Tĩnh (2003), Cơ sở hóa học hữu cơ, Tập II, Nhà xuất bản Khoa học và
kỹ thuật.
27 Đặng Ứng Vận (2001), Phương pháp Hóa tin lượng tử nghiên cứu của phản ứng
hóa học, Hà Nội.
82
Trang 6Luận văn thạc sĩ khoa học Tài liệu tham khảo
28 Dang Ung Vận (1998), Tin hoc ứng dung trong hóa hoc, NXB Giáo dục.
Tiéng Anh
29 Foresman J.B Frisek E (1993), Exploring Chemistry with electronic structure
methods, second edition, Gaussian, Inc Pitburgh, PA.
30 Ramachandran K.I., Deepa G., Namboori K (2008) Computational chemistry
and molecular modeling: principle and application, Sringer-Verlag Berlin
Heidelberg.
31 Pople J A Beveridge D L (1970) Approximate Molecular Orbital Theory, Mc
Graw Hill book company.
32 Levine I N (2000) Quantum chemistry (1 ” Edition ) Prentice Hall, Upper Saddle
River, New Jersey 07458.
33 Jensen F (2007) Introduction Computationnal Chemistry, Second edition, John
Willey & Sons Ltd.
34 Lewars E G (2003) Computationnal Chemistry introduction to the theory and
applications of the molecular and quantum mechanics, second printing (2004) Kluwer academic Publishers.
Trang Web
1 Cơ sở lí thuyết và phương pháp tính toán: www.nsl.hemus.deu.vn
www.voer.edu.vn
vietsciences.free.fr/giaokhoa/ /hamsong-phuongtrinhsong.pdf
http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C64197 http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=79-3 1-2 http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=107-92-6
nM FY
83