Nghiên cứu cấu tạo phân tử và khả năng phản ứng của một số dẫn xuất hyđrocacbon bằng phương pháp hóa học lượng tử

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - TRẦN THỊ THÙY DUNG NGHIÊN CỨU CẤU TẠO PHÂN TỬ VÀ KHẢ NĂNG PHẢN ỨNG CỦA MỘT SỐ DẪN XUẤT HIĐROCACBON BẰNG PHƢƠNG PHÁP HÓA HỌC LƢỢNG TỬ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội– 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - TRẦN THỊ THÙY DUNG NGHIÊN CỨU CẤU TẠO PHÂN TỬ VÀ KHẢ NĂNG PHẢN ỨNG CỦA MỘT SỐ DẪN XUẤT HIĐROCACBON BẰNG PHƢƠNG PHÁP HÓA HỌC LƢỢNG TỬ Chuyên ngành : Hóa lý thuyết Hóa lý Mã số : 60440119 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS PHẠM VĂN NHIÊU TS NGUYỄN HỌA MI Hà Nội - 2015 LỜI CẢM ƠN Với lịng kính trọng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến PGS.TS Phạm Văn Nhiêu TS Nguyễn Họa Mi Thầy, cô người giao đề tài, tận tình hướng dẫn, động viên giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn Em xin trân trọng cảm ơn thầy giáo, giáo mơn Hóa lý cán Khoa Hóa học, trường Đại học Khoa học Tự nhiên- ĐHQGHN truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm quý báu cho em thời gian học tập trường Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, đồng nghiệp bạn bè tơi, người luôn bên ủng hộ, chia sẻ, giúp đỡ để tơi hồn thành tốt luận văn Hà Nội, ngày 06 tháng 11 năm 2015 Tác giả Trần Thị Thùy Dung MỤC LỤC MỞ ĐẦU .1 Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Cơ sở lý thuyết hóa học lượng tử 1.1.1 Phương trình Schrưdinger 1.1.2 Sự gần Born – Oppenheirmer (Bon-Openhemơ) 1.1.3 Phương pháp biến phân 1.1.4 Thuyết trường tự hợp Hartree-Fork 1.1.5 Phương trình Roothaan 10 1.1.6 Năng lượng tương quan 11 1.2 Các phương pháp tính gần hóa học lượng tử 12 1.2.3 Tương quan electron 14 1.2.4 Bộ hàm sở 15 1.2.5 Phương pháp phiếm hàm mật độ (DFT) 17 1.2.5.1 Các định lý Holenburg-Kohn (HK) 18 1.2.5.2 Phương pháp Kohn – Sham (KS) 19 1.2.5.3 Sự gần mật độ khoanh vùng 20 1.2.5.4 Một số phiếm hàm trao đổi 21 1.2.5.5 Một số phiếm hàm tương quan 22 1.2.5.6 Phương pháp hỗn hợp 23 1.2.5.7 Một số phương pháp DFT thường dùng 23 1.3 Cơ sở lý thuyết hóa học hữu 24 1.3.1 Hiệu ứng cảm ứng 24 1.3.2 Hiệu ứng liên hợp 25 1.3.3 Hiệu ứng siêu liên hợp: 25 1.3.4 Hiệu ứng không gian 26 1.3.5 Hiệu ứng ortho 26 1.3.6 Quy luật bán định lượng ảnh hưởng qua lại phân tử - phương trình Hammet 27 1.3.7 Khả phản ứng vòng benzene Ảnh hưởng nhóm sẵn có vịng đến phản ứng electrophin 28 1.3.8 Phản ứng cộng vào liên kết bội cacbon-cacbon 29 1.3.9 Khả phản ứng tương đối anken hướng cộng hợp 29 CHƢƠNG ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31 2.1 Đối tượng nghiên cứu 31 2.1.1 Các hợp chất hữu không no 31 2.1.1.1 Các hợp chất hữu chứa liên kết đôi C=C 31 2.1.1.2 Đặc điểm hợp chất hữu thơm 31 2.1.2 Dẫn xuất halogen 32 2.1.2.1 Phân loại, đồng phân, danh pháp 32 2.1.2.2 Tính chất vật lí 33 2.1.2.3 Tính chất hóa học 33 2.2 Phương pháp nghiên cứu 34 2.2.1 Phần mềm gaussian 09 gauss view 5.0 34 2.2.2 Phương pháp tính 36 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 38 3.1 Lựa chọn hàm phương pháp tính 38 3.2 Kết thảo luận 38 3.2.1 Benzen dẫn xuất halogen benzen 38 3.2.2 Propen dẫn xuất halogen propen 42 3.2.3 But−2−en dẫn xuất halogen but−2−en 45 3.2.4 Pent−2−en dẫn xuất halogen pent−2−en 48 3.2.5 Hex-2-en dẫn xuất halogen hex-2-en 51 3.2.7 Dẫn xuất clo 56 3.2.8 Dẫn xuất brom 58 3.2.9 Dẫn xuất iot 60 3.2.10 Khả dẫn xuất halogen: 71 3.2.11 Phương trình hồi qui lượng 73 KẾT LUẬN 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 PHỤ LỤC 81 DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1 Mật độ điện tích nguyên tử C benzen dẫn xuất halogen benzen 39 Bảng 3.2 Năng lượng phân tử, mật độ electron (APT) nguyên tử C (C-X), mật độ electron X, độ dài liên kết C–X, góc liên kết C-X-C , ∆E(ELUMO-EHOMO), bước sóng photon hấp thụ tương ứng với dịch chuyển HOMO-LUMO hợp chất benzen dẫn xuất halogen benzen 40 Bảng 3.3 Năng lượng phân tử, mật độ electron (APT) nguyên tử C (C-X), mật độ electron X, độ dài liên kết C–X, góc liên kết C-C-X, ∆E(ELUMO-EHOMO), bước sóng photon hấp thụ tương ứng với dịch chuyển HOMO-LUMO hợp chất propen dẫn xuất halogen propen 43 Bảng 3.4 Năng lượng phân tử, mật độ electron (APT) nguyên tử C (C-X), mật độ electron X, độ dài liên kết C–X, góc liên kết C-X-C, ∆E(ELUMO-EHOMO), bước sóng photon hấp thụ tương ứng với dịch chuyển HOMO-LUMO hợp chất but-2-en dẫn xuất halogen but-2-en 46 Bảng 3.5 Năng lượng phân tử, mật độ electron (APT) nguyên tử C (C-X), mật độ electron X, độ dài liên kết C–X, góc liên kết C-X-C, ∆E(ELUMO-EHOMO), bước sóng photon hấp thụ tương ứng với dịch chuyển HOMO-LUMO hợp chất pent-2-en dẫn xuất halogen pent-2-en 49 Bảng3.6 Năng lượng phân tử, mật độ electron (APT) nguyên tử C (C-X), mật độ electron X, độ dài liên kết C–X, góc liên kết C-X-C, ∆E(ELUMO-EHOMO), bước sóng photon hấp thụ tương ứng với dịch chuyển HOMO-LUMO hợp chất hex-2-en dẫn xuất halogen hex-2-en 52 Bảng 3.7 Năng lượng phân tử, mật độ electron (APT) nguyên tử C (C-X), mật độ electron X, độ dài liên kết C–X, góc liên kết C-X-C, ∆E(ELUMO-EHOMO), bước sóng photon hấp thụ tương ứng với dịch chuyển HOMO-LUMO dẫn xuất flo hợp chất R-CH=CH-CH3(R: H, CH3-, C2H5-, C3H7-) 55 Bảng 3.8 Năng lượng phân tử, mật độ electron (APT) nguyên tử C (C-X), mật độ electron X, độ dài liên kết C–X, góc liên kết C-X-C, ∆E(ELUMO-EHOMO), bước sóng photon hấp thụ tương ứng với dịch chuyển HOMO-LUMO dẫn xuất clo hợp chất R-CH=CH-CH3 (R: H, CH3-, C2H5-, C3H7-) 57 Bảng 3.9 Năng lượng phân tử, mật độ electron (APT) nguyên tử C (C-X), mật độ electron X, độ dài liên kết C–X, góc liên kết C-X-C, ∆E(ELUMO-EHOMO), bước sóng photon hấp thụ tương ứng với dịch chuyển HOMO-LUMO dẫn xuất brom hợp chất R-CH=CH-CH3 (R: H, CH3-, C2H5-, C3H7-) 59 Bảng 3.10 Năng lượng phân tử, mật độ electron (APT) nguyên tử C (C-X), mật độ electron X, độ dài liên kết C–X, góc liên kết C-X-C, ∆E(ELUMO-EHOMO), bước sóng photon hấp thụ tương ứng với dịch chuyển HOMO-LUMO dẫn xuất iot hợp chất R-CH=CH-CH3(R: H, CH3-, C2H5-, C3H7-) 70 Bảng 3.11 Năng lượng phân tử số dẫn xuất flo 73 Bảng 3.12 Năng lượng phân tử số dẫn xuất clo 74 Bảng 3.13 Năng lượng phân tử số dẫn xuất brom 75 Bảng 3.14 Năng lượng phân tử số dẫn xuất iot 76 DANH MỤC HÌNH Hình 3.1 Benzen dẫn xuất halogen benzen sau chạy mô động lực học Gaussian 38 Hình 3.2 Propen dẫn xuất halogen propen sau chạy mô động lực học Gaussian 42 Hình 3.3 But−2−en dẫn xuất halogen but−2−en sau chạy mô động lực học Gaussi 45 Hình 3.4 Pent−2−en dẫn xuất halogen pent−2−en sau chạy mô động lực học Gaussian 48 Hình 3.5 Hex-2-en dẫn xuất halogen hex-2-en sau chạy mô động lực học Gaussian 51 Hình 3.6 Dẫn xuất flo: R-CH=CH-CH2 –F (R: H, CH3-, C2H5-, C3H7-) sau chạy mô động lực học Gaussian 54 Hình 3.7 Dẫn xuất clo:R-CH=CH-CH2 –Cl(R: H, CH3-, C2H5-, C3H7-) sau chạy mô động lực học Gaussian 56 Hình 3.8 Dẫn xuất brom: R-CH=CH-CH2 –Br (R: H, CH3-, C2H5-, C3H7-) sau chạy mô động lực học Gaussian 58 Hình 3.9 Dẫn xuất iot: R-CH=CH-CH2 –I (R: H, CH3-, C2H5-, C3H7-) sau chạy mô động lực học Gaussian 60 Hình 3.10 Đồ thị mối liên hệ lượng E số nguyên tử cacbon dẫn xuất flo 73 Hình 3.11 Đồ thị mối liên hệ lượng E số nguyên tử bon dẫn xuất clo 74 Hình 3.12 Đồ thị mối liên hệ lượng E số nguyên tử cacbon dẫn xuất brom 75 Hình 3.13 Đồ thị mối liên hệ lượng E số nguyên tử cacbon dẫn xuất iot 76 DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT AO (Atomic Orbital) : Obitan nguyên tử B3LYP (Becke, 3-Parameter, Lee, Yang and Parr) : Phiếm hàm tương quan trao đổi B3LYP CGF : Hàm Gauss rút gọn DFT (Density Functional Theory) : Phiếm hàm mật độ GTO (Gaussian Type Orbital) : Obitan kiểu Gaussian HF (Hartree-Fock) : Kí hiệu tên phương pháp HUMO (Highest Occupied Molecular Orbital) : Obitan phân tử bị chiếm có mức lượng cao KS (Kohn – Sam) : Phương pháp Kohn – Sam LCAO(Linear Combination of Atomic Orbital) : Tổ hợp tuyến tính Obitan nguyên tử LUMO (Lowest Unoccupied Molecular Obital) : Obitan phân tử khơng bị chiếm có mức lượng thấp SCF (Self Consstent Field) : Trường tự hợp STO (Slater Type Orbital) : Obitan kiểu Slater X : Nguyên tố nhóm halogen MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Hóa học lượng tử bắt đầu phát triển từ khoảng năm 30 kỷ XX ngày chứng tỏ lý thuyết thiếu lĩnh vực hóa học Hóa học lượng tử ngành khoa học nghiên cứu hệ lượng tử dựa vào phương trình tắc học lượng tử Schrưdinger đưa năm 1926 nhanh chóng trở thành cơng cụ hữu ích hóa lý thuyết để sâu tìm hiểu, nghiên cứu vấn đề cốt lõi hóa học cấu trúc tính chất hóa lý chất Sự xuất hóa học lượng tử yêu cầu phát triển nội lý thuyết hóa học nhằm giải thích quy luật tích lũy từ lâu thực nghiệm Hóa học lượng tử cho phép tiến hành nghiên cứu lí thuyết cấu trúc phân tử khả phản ứng, giúp tiên đoán khả phản ứng trước tiến hành thí nghiệm Đặc biệt hai thập kỉ trở lại đây, với tiến cơng nghệ số, máy tính tính tốn nhanh chóng phép tính phức tạp có nhiều phần mềm tính tốn hóa học lượng tử đời Mopac, Gaussian, Molcas, ADF… Trong số đó, Gaussian phần mềm phát triển vượt trội phương pháp ab initio (DFT) hiệu quả, nhiều nhà nghiên cứu chuyên nghiệp sử dụng công cụ hữu hiệu trợ giúp nhà hóa học thực nghiệm nghiên cứu Sự xâm nhập ngày sâu rộng hóa học lượng tử vào hóa học hữu đem lại cho hóa học hữu cơ sở lý thuyết vững vàng, tạo điều kiện cho hóa học hữu phát triển mạnh mẽ, ngày có nhiều ứng dụng sâu rộng khoa học công nghệ đời sống Trong lĩnh vực giảng dạy hóa học, nhờ có hóa học lượng tử mà hóa học hữu có chất, quy luật định lượng Các quy tắc cộng vào hợp chất hữu không no quy tắc Markovnikov, quy tắc Zaixev-Wagner hay quy luật phản ứng vào số hợp chất hữu cơ, đặc biệt phản ứng vào vòng benzen quy tắc thực nghiệm hình thành từ lâu sử dụng giảng dạy Hóa học hữu Tuy nhiên chưa có tài liệu Phương trình hồi quy theo lượng: En= -38.82n– 6887, R² = 1, n số nguyên tử cacbon Hệ số tương quan chứng tỏ độ tin cậy cao phương trình hồi quy nhận Nhận xét: Khi số nguyên tử cacbon tăng dần, lượng tổng dẫn xuất chúng âm dần Từ phương trình hồi quy thu ta có mối liên hệ lượng E số nguyên tử cacbon n Khi gốc R lớn, để tính lượng E cho phân tử lớn cần phải tối ưu hóa câu trúc, công việc bị hạn chế thời gian tính tốn tốc độ máy tính Do phương trình hồi quy nhận có độ tin cậy cao, ta tính lượng cho phân tử lớn phép tính đơn giản từ phương trình hồi quy Từ đồ thị phương trình hồi quy tính lượng phân tử có phân tử khối lớn cách ngoại suy mà khơng tốn thời gian tính tốn Một số ứng dụng giảng dạy hóa học trung học phổ thông: - Kết nghiên cứu luận văn giúp học sinh hiểu chất đối tượng mà em học: Ví dụ hợp chất dẫn xuất halogen chương trinh hóa lớp 11 - Từ tham số thu được: Độ dài liên kết, góc liên kết, mật độ electron giúp học sinh có thông tin định lượng cấu trúc phân tử hợp chất dẫn xuất halogen Năng lượng phân tử, lượng ∆E, bước sóng giúp học sinh dự đốn tính chất lí hóa hợp chất: màu sắc, khả dẫn điện, khả phản ứng Có thể áp dụng phương trình hồi quy lượng để tính lượng cho phân tử lớn cách nhanh chóng 77 KẾT LUẬN Sau thời gian học tập nghiên cứu hoàn thành luận văn này, chúng tơi thu số kết sau: Đã nghiên cứu sở lí thuyết hóa học lượng tử, khảo sát đối tượng phương pháp tính Chúng tơi sử dụng phần mềm Gaussia 09 hỗ trợ Gauview 5.0 lựa chọn sử dụng phương pháp DFT (B3LYP) với hàm sở 6-31G để tính tốn cho đề tài nghiên cứu Đã tính phương pháp hóa học lượng tử nêu cho 25 phân tử Các kết tính tốn đưa bảng từ 3.1 đến 3.10 Từ kiện thu có nhận xét sau: - Các phân tử khảo sát phân tử bền có lượng âm, chúng chất không dẫn điện ∆E= (ELUMO -EHOMO)>3eV, chất khơng màu có bước sóng λ nằm ngồi bước sóng vùng ánh sáng nhìn thấy (λ=3900Ǻ- 7700Ǻ) - Độ bền phân tử tăng dần theo chiều tăng gốc hiđrocacbon (R-X) lượng phân tử âm dần - Gốc hiđrocacbon có ảnh hưởng đến khả phản ứng phân tử R-X (R-gốc hidrocacbon): R lớn phân tử bền, lại có ∆E nhỏ dễ phản ứng (∆E nhỏ phân tử dễ chuyển lên trạng thái kích thích dễ phản ứng) - Benzen phân tử C6H5-X (X: F→I) bền dẫn xuất halogen mạch hở R-CH=CH-CH2 –X có lượng phân tử âm nhiều, khả phản ứng yếu Điều hoàn toàn phù hợp với thực nghiệm Đã tính lượng phân tử phương pháp hồi qui dãy phân tử cho kết tốt (hằng số hồi qui R2 =1) Kết cho thấy tìm lượng phân tử lớn cách ngoại suy từ đường hồi qui 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Đình Huề, Nguyễn Đức Chuy (2003), Thuyết lượng tử nguyên tử phân tử, tập 1,2, NXB Giáo dục, Hà Nội Trần Thành Huế (2002), Bài giảng dành cho học viên cao học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, Hà Nội Trần Thành Huế (2003), Hóa học đại cương tập 1, NXB giáo dục, Hà Nội Nguyễn Thị Bích Loan (2003), Kiểm chứng quy tắc phản ứng cộng vào hợp chất hữu chưa no lý thuyết, Luận văn Thạc sĩ khoa học Hóa học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, Hà Nội Nguyễn Hà My (2012), Khảo sát số dẫn xuất halogen, ancol, phenol axit cacboxylic phương pháp hóa học lượng tử, Luận văn Thạc sĩ khoa học Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Hà Nội Hồng Nhâm (1994), Hố học vơ tập 1, NXB Giáo dục, Hà Nội Đỗ Đình Rãng, Đặng Đình Bạch, Lê Thị Anh Đào, Nguyễn Mạnh Hà, Nguyễn Thị Thanh Phong (2006), Hóa học hữu 1, NXB Giáo dục, Hà Nội Đỗ Đình Rãng, Đặng Đình Bạch, Lê Thị Anh Đào, Nguyễn Mạnh Hà, NguyễnThị Thanh Phong (2006), Hóa học hữu 2, NXB Giáo dục, Hà Nội Đỗ Đình Rãng, Đặng Đình Bạch, Lê Thị Anh Đào, Nguyễn Mạnh Hà, Nguyễn Thị Thanh Phong (2006), Hóa học hữu 3, NXB Giáo dục, Hà Nội 10 Trần Quốc Sơn (1989), Giáo trình sở lý thuyết Hóa học hữu cơ, NXB Giáo dục, Hà Nội 11 Trần Quốc Sơn (1979), Cơ sở lý thuyết Hóa học hữu cơ, tập 1,2 , NXB Giáo dục, Hà Nội 12 Trần Quốc Sơn (2004), Một số phản ứng hợp chất hữu cơ, NXB Giáo 79 dục, Hà Nội 13 Lâm Ngọc Thiềm, Phạm Văn Nhiêu, Lê Kim Long (2007), Cơ sở hóa học lượng tử, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 14 Đào Đình Thức (1980), Cấu tạo nguyên tử liên kết hóa học, tập 2, NXB Đại học Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội 15 Đặng Ứng Vận (2001), Phương pháp hóa tin lượng tử nghiên cứu phản ứng hóa học, NXB Giáo dục, Hà Nội Tiếng Anh 16 Jensen F (2007), Introduction computational chemistry, second edition, John Willey & Sons Ltd 17 John A., Pople, Divid L, Beveridge (1970), Apprpximate Molecula Obital theory, McGraw – Hill, Inc 18 K.I., Ramachandran Deepa G., Namboori K (2008), Computational chemistry and molecular modeling: principle and application, Sringer Verlag Berlin Heidelberg 19 Kohn W,, Sham L, J (1965), “ Self- Consistent Equations Including Exchange and Correlation Effects”, Phys, Rev,, 140, pp 1133-1138 20 Levine I N (2000), Quantum chemistry (Fifth Edition), Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey, USA 21 Lewars E.G (2003), Computationnal chemistry introduction to the theory and applications of the molecular and quantum mechanics, second printing, Kluwer academic Publishers 22 Lu P,, Peterson K, A (2006), Quantum Chemistry (Third Edition), Elsevier Acadamic Press, USA 23 Szabo.A., Ostlund N S (1989), Modern Quantum Chemistry, McGraw Hill, Inc Newyork, pp 131-142 Inchttp://webbook.nist.gov/cgi/cbook 80 PHỤ LỤC C6H6 Mulliken atomic charges: 1 C -0.128535 C -0.128535 C -0.128535 C -0.128535 C -0.128535 C -0.128535 H 0.128535 H 0.128535 H 0.128535 10 H 0.128535 11 H 0.128535 12 H 0.128535 Sum of Mulliken atomic charges = 0.00000 SCF Done: E(RB3LYP) = -232.248660960 A.U after C6H5F Mulliken atomic charges: 1 C -0.195387 C 0.378500 C -0.195387 C -0.130090 C -0.130197 C -0.130090 H 0.146037 H 0.146037 H 0.138378 10 H 0.133272 11 H 0.138378 12 F -0.299452 Sum of Mulliken atomic charges = 0.00000 SCF Done: E(RB3LYP) = -331.482299171 A.U after C6H5Cl Mulliken atomic charges: 1 C -0.128104 C -0.064640 C -0.128104 C -0.126723 81 cycles cycles C -0.126113 C -0.126723 H 0.155084 H 0.155084 H 0.140697 10 H 0.137278 11 H 0.140697 12 Cl -0.028433 Sum of Mulliken atomic charges = 0.00000 SCF Done: E(RB3LYP) = -691.844974510 A.U after C6H5Br Mulliken atomic charges: 1 C -0.146122 C 0.081843 C -0.146122 C -0.129423 C -0.124510 C -0.129423 H 0.154349 H 0.154349 H 0.140989 10 H 0.137426 11 H 0.140989 12 Br -0.134344 Sum of Mulliken atomic charges = 0.00000 SCF Done: E(RB3LYP) = -2803.35368046 A.U after C6H5I Mulliken atomic charges: 1 C -0.241118 C -0.183601 C -0.473586 C -0.183601 C -0.241118 C -0.234244 H 0.249844 H 0.259944 H 0.259944 10 H 0.249844 11 H 0.247784 12 I 0.289906 Sum of Mulliken atomic charges = 0.00000 82 cycles cycles SCF Done: E(RB3LYP) = -7116.67804934 A.U after 14 cycles CH2=CH-CH3 Mulliken atomic charges: 1 C -0.040978 H 0.125266 C -0.332645 H 0.132342 H 0.136499 C -0.484296 H 0.155653 H 0.152517 H 0.155641 Sum of Mulliken atomic charges = 0.00000 SCF Done: E(RB3LYP) = -117.907555515 A.U after cycles CH2=CH-CH2-F Mulliken atomic charges: 1 C -0.081488 H 0.145167 C -0.330172 H 0.144327 H 0.151016 C 0.014397 H 0.138655 H 0.135916 F -0.317817 Sum of Mulliken atomic charges = 0.00000 SCF Done: E(RB3LYP) = -217.130355760 CH2=CH-CH2-Cl Mulliken atomic charges: 1 C -0.027102 H 0.152040 C -0.323424 H 0.148101 H 0.154818 C -0.404642 H 0.202374 H 0.196302 Cl -0.098468 83 A.U after cycles Sum of Mulliken atomic charges = 0.00000 SCF Done: E(RB3LYP) = -577.501370772 A.U after CH2=CH-CH2 -Br Mulliken atomic charges: 1 C -0.029587 H 0.151416 C -0.326369 H 0.148286 H 0.154663 C -0.336855 H 0.198102 H 0.191697 Br -0.151355 Sum of Mulliken atomic charges = 0.00000 SCF Done: E(RB3LYP) = -2689.01103304 A.U after 10 CH2=CH-CH2-I cycles cycles Mulliken atomic charges: 1 C -0.212714 H 0.246480 C -0.409822 H 0.215281 H 0.224479 C -0.806811 H 0.285005 H 0.278913 I 0.179189 Sum of Mulliken atomic charges = 0.00000 SCF Done: E(RB3LYP) = -7003.67854044 A.U after 13 cycles 11 CH3-CH=CH-CH3 Mulliken atomic charges: 1 C -0.084310 H 0.114740 C -0.084301 H 0.114742 C -0.485484 H 0.152471 H 0.150113 C -0.485487 H 0.150113 84 10 H 0.152467 11 H 0.152468 12 H 0.152470 Sum of Mulliken atomic charges = 0.00000 SCF Done: E(RB3LYP) = -157.226915663 A.U after 12 CH3-CH=CH-CH2-F Mulliken atomic charges: 1 C -0.123478 H 0.133240 C -0.084804 H 0.127108 C 0.011376 H 0.133470 H 0.132323 C -0.488455 H 0.157911 10 H 0.159540 11 H 0.162039 12 F -0.320270 Sum of Mulliken atomic charges = 0.00000 SCF Done: E(RB3LYP) = -256.450644960 A.U after 13 CH3-CH=CH-CH2-Cl Mulliken atomic charges: 1 C -0.068967 H 0.140345 C -0.077067 H 0.130994 C -0.406118 H 0.199137 H 0.194124 Cl -0.108909 C -0.489577 10 H 0.159600 11 H 0.161233 12 H 0.165203 Sum of Mulliken atomic charges = 0.00000 SCF Done: E(RB3LYP) = -616.821888082 A.U after 14 CH3-CH=CH-CH2-Br Mulliken atomic charges: 1 C -0.071247 85 cycles cycles cycles H 0.140086 C -0.079593 H 0.131363 C -0.338820 H 0.194946 H 0.189593 Br -0.162837 C -0.489824 10 H 0.159603 11 H 0.161285 12 H 0.165444 Sum of Mulliken atomic charges = 0.00000 SCF Done: E(RB3LYP) = -2728.33155299 A.U after cycle 15.CH3-CH=CH-CH2-I Mulliken atomic charges: 1 C -0.192029 H 0.234906 C -0.226158 H 0.224536 C -0.801696 H 0.278500 H 0.273480 C -0.628327 H 0.227009 10 H 0.214612 11 H 0.231850 12 I 0.163317 Sum of Mulliken atomic charges = 0.00000 SCF Done: E(RB3LYP) = -7042.50112409 A.U after 13 cycles 16.CH3-CH2-CH=CH-CH3 Mulliken atomic charges: 1 C -0.092630 H 0.115520 C -0.080992 H 0.111348 C -0.485675 H 0.152645 H 0.150452 C -0.294942 H 0.136959 10 H 0.140093 86 11 C -0.438699 12 H 0.141657 13 H 0.149111 14 H 0.142427 15 H 0.152726 Sum of Mulliken atomic charges = 0.00000 SCF Done: E(RB3LYP) = -196.532067199 A.U after 12 cycles 17.CH3-CH2-CH=CH-CH2-F Mulliken atomic charges: 1 C -0.132024 H 0.133665 C -0.081166 H 0.123345 C 0.011627 H 0.133462 H 0.132610 F -0.320271 C -0.298289 10 H 0.144428 11 H 0.149293 12 C -0.441934 13 H 0.148053 14 H 0.151659 15 H 0.145543 Sum of Mulliken atomic charges = 0.00000 SCF Done: E(RB3LYP) = -295.764102982 A.U after cycles 18.CH3-CH2-CH=CH-CH2-Cl Mulliken atomic charges: 1 C -0.077474 H 0.140674 C -0.072900 H 0.127056 C -0.406248 H 0.199040 H 0.194304 C -0.300130 H 0.146149 10 H 0.152599 11 C -0.442858 12 H 0.149565 13 H 0.152399 87 14 H 0.146518 15 Cl -0.108694 Sum of Mulliken atomic charges = 0.00000 SCF Done: E(RB3LYP) = -656.135383499 A.U after 19.CH3-CH2-CH=CH-CH2-Br Mulliken atomic charges: 1 C -0.079259 H 0.140371 C -0.076405 H 0.127431 C -0.338729 H 0.194967 H 0.189742 Br -0.163156 C -0.300438 10 H 0.148429 11 H 0.145721 12 C -0.442632 13 H 0.148401 14 H 0.146689 15 H 0.158868 Sum of Mulliken atomic charges = 0.00000 SCF Done: E(RB3LYP) = -2767.64510167 A.U after 20.CH3-CH2-CH=CH-CH2-I Mulliken atomic charges: 1 C -0.205752 H 0.237391 C -0.202362 H 0.223311 C -0.802574 H 0.281498 H 0.275547 C -0.467955 H 0.229755 10 H 0.236320 11 C -0.595116 12 H 0.207235 13 H 0.207126 14 H 0.206916 15 I 0.168659 Sum of Mulliken atomic charges = 0.00000 88 cycles cycles SCF Done: E(RB3LYP) = -7081.31545792 A.U after 13 cycles 21.CH3-CH2-CH2-CH=CH-CH3 Mulliken atomic charges: 1 C -0.092733 H 0.115458 C -0.086018 H 0.111667 C -0.485874 H 0.152592 H 0.150453 C -0.294433 H 0.133203 10 H 0.135687 11 C -0.245947 12 H 0.137991 13 H 0.131031 14 C -0.441784 15 H 0.142863 16 H 0.141256 17 H 0.141893 18 H 0.152695 Sum of Mulliken atomic charges = 0.00000 SCF Done: E(RB3LYP) = -235.854339228 A.U after cycles 22.CH3-CH2-CH2-CH=CH-CH2-F Mulliken atomic charges: 1 C -0.131988 H 0.133520 C -0.086446 H 0.123581 C 0.011449 H 0.133334 H 0.132609 F -0.320379 C -0.297487 10 H 0.140508 11 H 0.144538 12 C -0.249248 13 H 0.140192 14 H 0.133820 15 C -0.442254 16 H 0.145936 89 17 H 0.143806 18 H 0.144508 Sum of Mulliken atomic charges = 0.00000 SCF Done: E(RB3LYP) = -335.078015453 A.U after 23.CH3-CH2-CH2-CH=CH-CH2-Cl Mulliken atomic charges: 1 C -0.077486 H 0.140368 C -0.078383 H 0.127235 C -0.406143 H 0.199044 H 0.194262 Cl -0.109500 C -0.299435 10 H 0.141729 11 H 0.143857 12 C -0.250538 13 H 0.134924 14 H 0.147475 15 C -0.442869 16 H 0.142813 17 H 0.147611 18 H 0.145036 Sum of Mulliken atomic charges = 0.00000 SCF Done: E(RB3LYP) = -695.449353899 A.U after 24.CH3-CH2-CH2-CH=CH-CH2-Br Mulliken atomic charges: 1 C -0.079308 H 0.140201 C -0.081437 H 0.127584 C -0.338793 H 0.194898 H 0.189675 Br -0.163634 C -0.299702 10 H 0.143930 11 H 0.141764 12 C -0.250513 13 H 0.135070 90 cycles cycles 14 H 0.147628 15 C -0.442798 16 H 0.142805 17 H 0.147627 18 H 0.145002 Sum of Mulliken atomic charges = 0.00000 SCF Done: E(RB3LYP) = -2806.95903983 A.U after cycles 25.CH3-CH2-CH2-CH=CH-CH2-I Mulliken atomic charges: 1 C -0.201218 H 0.233692 C -0.174803 H 0.218266 C -0.802590 H 0.279711 H 0.273778 C -0.455688 H 0.216613 10 H 0.219271 11 C -0.422511 12 H 0.210584 13 H 0.223128 14 C -0.591117 15 H 0.201145 16 H 0.206473 17 H 0.202543 18 I 0.162721 Sum of Mulliken atomic charges = 0.00000 SCF Done: E(RB3LYP) = -7120.14099612 A.U after 13 cycles 91