2 Thực hiện tính toán tối ưu hóa và tính toán tần số của phân tử nói trên bằng phương
pháp lý thuyết RHF với hệ hàm cơ sở 6-31+G(d,p) để xác định:a Năng lượng của phân tử.
b Phân bố điện tích trên các nguyên tử của phân tử.c Momen lưỡng cực của phân tử.
d Bảng định hướng chuẩn Hỏi phân tử có ở dạng phẳng hay không ?
e Bảng các thông số cấu trúc của phân tử sau khi tối ưu hóa (chiều dài liên kết, gócliên kết, góc nhị diện) Xác định độ dài liên kết của các liên kết C=C và O-H.
f Điền các số liệu vào bảng bên dưới Vẽ phổ Raman và phổ hồng ngoại của phân tửvinyl alcohol Xác định tần số dao động hóa trị của nhóm O-H.
Bài làm
1 Xây dựng mô hình cho phân tử vinyl alcohol CH2=CH-OH.
Mô hình phân tử vinyl alcohol CH2=CH-OH.
Trang 22 Thực hiện tính toán tối ưu hóa và tính toán tần số của phân tử nói trên bằng phươngpháp lý thuyết RHF với hệ hàm cơ sở 6-31+G(d,p) để xác định:
a Năng lượng của phân tử
SCF Done: E(RHF) = -152.905365086 A.U after 1 cyclesNăng lượng phân tử là - 152 905365068 AU
b Phân bố điện tích trên các nguyên tử
Mulliken atomic charges:1 C -0.3108582 C 0.0667453 H 0.1552134 H 0.1444795 H 0.3691076 H 0.1391667 O -0.563852
Sum of Mulliken charges= 0.00000
Sự phân bố điện tích thể hiện trên hình vẽ bằng phần mềm GaussView
c Momen lưỡng cực của phân tử.
Dipole moment (field-independent basis, Debye):
X= -0.8305 Y= 1.9513 Z= 0.0011 Tot= 2.1207 Moment lưỡng cực phân tử 2.1207
Trang 3d Bảng định hướng chuẩn.
Standard orientation: - Center Atomic Atomic Coordinates (Angstroms) Number Number Type X Y Z - 1 6 0 1.215854 -0.178442 0.000000 2 6 0 0.035379 0.407786 -0.000035 3 1 0 1.309890 -1.248959 0.000040 4 1 0 2.107251 0.418974 0.000185 5 1 0 -1.870877 0.283586 0.000437 6 1 0 -0.065227 1.480344 -0.000110 7 8 0 -1.123554 -0.288751 -0.000042 -Từ bảng định hướng chuẩn ta thấy tọa độ các phân tử có trên cả ba trục 0x, 0y và 0z nên phân tử không thuộc dạng phẳng Tuy nhiên tọa độ theo phương 0z rất nhỏ nên phân tử cóthể được xem gần như phẳng
Hình vẽ bằng phần mềm GauusView
Phân tử vinyl alcohol CH2=CH-OH trong hệ tọa độ Oxyz
Trang 4e.Bảng các thông số cấu trúc của phân tử sau khi tối ưu hóa (chiều dài liênkết, góc liên kết, góc nhị diện)
Trang 5Liên kết C=C là liên kết của nguyên tử 1 và 2 có độ dài là 1.318 Angstrom
Phổ Raman của phân tử vinyl alcohol.
Phổ hồng ngoại của phân tử vinyl alcohol
Trang 6- Tần số dao động hóa trị của nhóm O-H là 4219,9 cm-1
g Phân bố điện tích trên các nguyên tử của phân tử.h Momen lưỡng cực của phân tử
i Bảng định hướng chuẩn Hỏi phân tử có ở dạng phẳng hay không ?
j Bảng thông số cấu trúc của phân tử sau khi tối ưu hóa (chiều dài liên kết, góc liên kết, gócnhị diện) Xác định độ dài liên của các liên kết C=C và hai liên kết N-H.
k Lập bảng số liệu theo mẫu bên dưới Vẽ phổ Raman của của phân tử vinyl amine Xácđịnh tần số dao động hóa trị đối xứng và bất đối của nhóm N-H.
Tần số (cm-1)Cường độTần số (cm-1)Cường độ
Trang 7Ghi chú: Ngoài các kết quả trên, đề nghị học viên nộp tập tin dữ liệu vào (vinam.gjf) và tập tin dữ liệuxuất (vinam.out).
Trang 8Bài làm
1 Xây dựng mô hình cho phân tử vinyl amine CH2=CH-NH2.
Mô hình phân tử vinyl amine CH2=CH-NH2.
2 Thực hiện tính toán tối ưu hóa và tần số của phân tử nói trên bằng phương pháp RHF với hệhàm cơ sở 6-31+G(d,p) để xác định :
a Năng lượng của phân tử.
SCF Done: E(RHF) = -133.070064388 A.U after 5 cyclesNăng lượng phân tử là: -133.070064388 A.U
b Phân bố điện tích trên các nguyên tử của phân tử.
Mulliken atomic charges:1
1 C -0.4192732 C 0.0506343 H 0.1244854 H 0.1397545 H 0.1465356 H 0.3210867 H 0.3208538 N -0.684073
Sum of Mulliken charges= 0.00000
Sự phân bố điện tích thể hiện trên hình vẽ bằng phần mềm GaussView
Trang 9c Momen lưỡng cực của phân tử
Dipole moment (field-independent basis, Debye):X= -1.7417 Y= -0.1408 Z= 0.0000 Tot= 1.7473
Momen lưỡng cực của phân tử: 1.7473
d Bảng định hướng chuẩn Hỏi phân tử có ở dạng phẳng hay không ?
Standard orientation:
Center Atomic Atomic Coordinates (Angstroms)Number Number Type X Y Z -1 6 0 1.269361 0.032336 0.0000002 6 0 0.000000 0.506983 0.0000003 1 0 1.445923 -1.022996 0.0000004 1 0 2.095024 0.712909 0.0000005 1 0 -0.176562 1.562315 0.0000006 1 0 -0.969311 -1.414302 0.0000007 1 0 -2.070982 -0.077768 0.0000008 7 0 -1.134322 -0.428010 0.000000 -
-Từ bảng định hướng chuẩn ta thấy tọa độ z = 0 nên các phân tử nằm trên mặt phẳng Oxy Vậy phân tử có cấu trúc phẳng.
Hình vẽ bằng phần mềm GauusView
e Bảng thông số cấu trúc của phân tử sau khi tối ưu hóa (chiều dài liên kết, góc liên kết,góc nhị diện) Xác định độ dài liên của các liên kết C=C và hai liên kết N-H.
! Optimized Parameters !
Trang 10! (Angstroms and Degrees) !
Trang 11f. Bảng tần số và cường độ dao động của phổ Raman và hồng ngoại của vinylamine
Tần số (cm-1)Cường độTần số (cm-1)Cường độ
1449.3742 0.2336 449.3742 289.1917 2401.4417 0.1142 401.4417 7.1300
4753.1026 0.5313 753.1026 20.5732 5928.1338 16.5620 928.1338 119.2587
71121.0695 3.2165 1121.0695 19.9990 81131.3635 9.6041 1131.3635 43.9413
101440.5199 42.3868 1440.5199 19.2573 111576.2848 5.8334 1576.2848 3.5607
131844.7548 93.1944 1844.7548 335.4161 143312.5200 64.5928 3312.5200 10.3969
163411.3349 56.4735 3411.3349 18.5747 173871.7699 105.5641 3871.7699 58.4166
Phổ Raman của của phân tử vinyl amine
Tần số dao động hóa trị đối xứng của nhóm N-H là 3871,77 cm-1
Tần số dao động hóa trị bất đối xứng của nhóm N-H 4010,16 cm-1
Trang 124. Thực hiện tính toán tối ưu hóa và tần số của phân tử nói trên bằng phương pháp lý
thuyết RHF với hệ hàm cơ sở 6-31+G(d,p) để xác định:a Năng lượng của phân tử.
b Phân bố điện tích trên các nguyên tử của phân tử.c Momen lưỡng cực của phân tử.
d Bảng định hướng chuẩn.
e Bảng các thông số cấu trúc của phân tử sau khi tối ưu hóa (chiều dài liên kết,góc liên kết, góc nhị diện) Xác định độ dài liên kết của các liên kết C-Cl.f Lập bảng số liệu theo mẫu bên dưới Vẽ phổ Raman và phổ hồng ngoại của
phân tử Xác định tần số của dao động hóa trị C-H
Tần số (cm-1) Cường độ Tần số (cm-1) Cường độ 1
Ghi chú: Ngoài các kết quả trên, đề nghị học viên nộp tập tin dữ liệu vào (chlofo.gjf) vàtập tin dữ liệu xuất (chlofo.out).
_
Trang 13BÀI LÀM
1 Xây dựng mô hình cho phân tử chloroform CHCl3 Lưu tập tin dữ liệu vào với tên
là chlofo.gjf.
2 Thực hiện tính toán tối ưu hóa và tần số của phân tử nói trên bằng phương pháp lý
thuyết RHF với hệ hàm cơ sở 6-31+G(d,p) để xác định:
Mô hình phân tử Chlorofrom đã tối ưu hóa(thể hiện sự phân bố điện tích và định hướng các nguyên tử trong hệ trục tọa độ Oxyz)
Bảng tóm tắt các thông số của phân tử Chlorofrom sau khi tính toán tần số
Trang 14a Năng lượng của phân tử ( -1416.87337292 a.u)
b Phân bố điện tích trên các nguyên tử của phân tử.
Trang 15Độ dài liên kết của các liên kết C–Cl đều bằng 1.7634 Å
Trang 16g Lập bảng số liệu theo mẫu bên dưới Vẽ phổ Raman và phổ hồng ngoại củaphân tử Xác định tần số của dao động hóa trị C-H
Trang 17Phổ Hồng ngoại của phân tử Chlorofrom
b Phân bố điện tích trên các nguyên tử của phân tử.c Momen lưỡng cực của phân tử.
d Bảng định hướng chuẩn Hỏi phân tử có ở dạng phẳng hay không ?
e Bảng các thông số cấu trúc của phân tử sau khi tối ưu hóa (chiều dài liên kết,góc liên kết, góc nhị diện) Xác định độ dài liên kết của các liên kết C=O và liên O-H.
Trang 18f Lập bảng số liệu theo mẫu bên dưới Vẽ phổ Raman của phân tử axít acetic Xác định tần số dao động hóa trị của nhóm carbonyl C=O và nhóm O-H.
Tần số (cm-1) Cường độ Tần số (cm-1) Cường độ 1
Ghi chú: Ngoài các kết quả trên, đề nghị học viên nộp tập tin dữ liệu vào (axitace.gjf) vàtập tin dữ liệu xuất (axitace.out).
Bài làm
với tên là acitace.gjf.
Mô hình phân tử acitacetic
2 Thực hiện tính toán tối ưu hóa và tần số của phân tử nói trên bằng phươngpháp RHF với hệ hàm cơ sở 6-31+G(d,p) để xác định:
a Năng lượng của phân tử:
Trang 19SCF Done: E(RHF) = -227.620287907 A.U after 13 cycles Vậy năng lượng của nguyên tử là -227.620287907
b Phân bố điện tích trên các nguyên tử của phân tử.
Mulliken atomic charges:1
1 C -0.4175492 C 0.5981123 H 0.1606544 H 0.1606725 H 0.1885176 H 0.3677767 O -0.5325588 O -0.525624
Sum of Mulliken charges= 0.00000Xem xét trên Gaussview
c Momen lưỡng cực của phân tử So so sánh với momen lưỡng cực của
Trang 20Standard orientation:
Center Atomic Atomic Coordinates (Angstroms) Number Number Type X Y Z - 1 6 0 1.362550 -0.066572 0.000001 2 6 0 -0.133497 0.136582 0.000010 3 1 0 1.665351 -0.626796 -0.879577 4 1 0 1.665425 -0.626567 0.879697 5 1 0 1.852841 0.894757 -0.000155 6 1 0 -0.338878 -1.764461 -0.000013 7 8 0 -0.866263 -0.981689 0.000000 8 8 0 -0.661119 1.194565 -0.000002 -
- Nhận xét cấu trúc phân tử: các tọa độ trên các trục tọa độ đều khác 0, như vậy phântử phân bố trong không gian Oxyz Do đó phân tử không phẳng.
Xem xét trên Gauss View:
Trang 21Sự phân bố của acitacetic trong tọa độ Oxyz
e Bảng các thông số cấu trúc của phân tử sau khi tối ưu hóa (chiều dài
liên kết, góc liên kết, góc nhị diện) Xác định độ dài liên kết của liên kết
O-H
! Optimized Parameters ! ! (Angstroms and Degrees) ! - -
! Name Definition Value Derivative Info !
Trang 22Xác định độ dài liên kết của liên kết C=O:
R6 R(2,8) 1.1822 Vậy độ dài của liên kết C=O: 1.1822 Xem xét trên Gauss View
Độ dài liên kết O(7)-H(6)
Trang 23Độ dài liên kết C(2)=O(8)
f Lập bảng các số liệu theo mẫu bên dưới
Tần số (cm-1) Cường độ Tần số (cm-1) Cường độ
Trang 24Phổ IR của acitacetic CH3COOH
- Ở tần số này phổ hông ngoại có cường độ: 98.2056- Ở tần số này phổ Raman có cường độ: 46.8881
Trang 25- Ở tần số này phổ hông ngoại có cường độ mạnh: 429.382- Ở tần số này phổ Raman có cường độ yếu hơn: 12.558