Nghiên cứu khả năng phản ứng của một số hợp chất hữu cơ chứa nhóm OH bằng phương pháp hóa học lượng tử

Nghiên cứu khả phản ứng số hợp chất hữu chứa nhóm OH 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: 60 44 01 19 Người hướng dẫn: PGS.TS Phạm Văn Nhiêu Năm bảo vệ: 2013 Abstract Cơ sở lý thuyết hóa học lượng tử: Phương trình Schrodinger; Sự gần Born – Oppenheirmer (Bon-Openhemơ); Phương pháp biến phân; Thuyết trường tự hợp Hartree-Fork; Phương trình Roothaan Nghiên cứu sở phương pháp tính gần lượng tử: Giới thiệu phương pháp tính gần đúng; Tương quan electron; Bộ hàm sở; Phương pháp phiếm hàm mật độ; Phần mềm Gaussian; Phần mềm Gaussview 5.0 Nghiên cứu 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 ảnh hưởng qua lại phân tử - phương trình Hammet; Phản ứng nhân thơm Đưa kết đạt được: Lựa chọn hàm phương pháp tính; Cơng thức tính pKa kết tính pKa; Cấu trúc phân tử kết tính tốn thơng số lượng tử; Tổng hợp kết thảo luận Keywords Hóa học lượng tử; Hợp chất hữu đơn vòng; Hợp chất hữu đơn vòng Content: MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Cơ sở lý thuyết hóa học lƣợng tử 1.1.1 Phương trình Schrodinger 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 1.2 Cơ sở phƣơng pháp tính gần lƣợng tử 10 1.2.1 Giới thiệu phương pháp tính gần 11 1.2.2 Tương quan electron 17 1.2.3 Bộ hàm sở 18 1.2.4 Phương pháp phiếm hàm mật độ 21 1.2.5 Phần mềm Gaussian 09 27 1.2.6 Phần mềm Gaussview 5.0 28 1.3 Cơ sở lý thuyết hóa học hữu 29 1.3.1 Hiệu ứng cảm ứng 30 1.3.2 Hiệu ứng liên hợp 30 1.3.3 Hiệu ứng siêu liên hợp 31 1.3.4 Hiệu ứng không gian 31 1.3.5 Hiệu ứng ortho 32 1.3.6 Quy luật bán định lượng ảnh hưởng qua lại phân tử - phương trình Hammet 32 1.3.7 Phản ứng nhân thơm 34 CHƢƠNG ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 35 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu 35 2.1.1 Ancol 35 2.1.2 Phenol 35 2.1.3 Axit cacboxylic 35 2.2 Giới thiệu vấn đề nghiên cứu 35 2.2.1 Ancol 35 2.2.2 Phenol 41 2.2.3 Axit cacboxylic 42 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 48 Chƣơng KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 49 3.1 Lựa chọn hàm phƣơng pháp tính 49 3.2 Cơng thức tính pKa kết tính pKa 51 3.2.1 Cơng thức tính pKa 51 3.2.2 Kết tính pKa 52 3.3 Cấu trúc phân tử kết tính tốn thông số lƣợng tử 65 3.3.1 Ancol 65 3.3.2 Phenol 69 3.3.3 Axit cacboxylic 70 3.4 Tổng hợp kết thảo luận 76 KẾT LUẬN 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO 82 PHỤ LỤC 85 Luận văn thạc sĩ khoa học Tài liệu tham khảo TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Thị Lan Anh (2011), Luận văn thạc sĩ khoa học hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – ĐHQGHN Nguyễn Đình Huề, Nguyễn Đức Chuy (1986), Thuyết lượng tử nguyên tử phân tử, Tập I, Nhà xuất Giáo dục Nguyễn Đình Huề, Nguyễn Đức Chuy (1986), Thuyết lượng tử nguyên tử phân tử, Tập II, Nhà xuất Giáo dục Trần Thành Huế (2000), Hóa học đại cương, Tập I; Nhà xuất 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 số khả xảy phản ứng CH2 + N2O phương pháp hoá học lượng tử; Tuyển tập báo cáo toàn hội nghị đề tài nghiên cứu đề tài khoa học lĩnh vực Hố lý 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 – ĐHQGHN Hoàng Nhâm (1994), Hóa học vơ cơ, Tập II, Nhà xuất Giáo dục 10 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 11 Đỗ Đình Rãng, Đặng Đình Bạch, Lê Thị Anh Đào, Nguyễn Mạnh Hà, Nguyễn Thị Thanh Phong (2006), Hóa học hữu 2, NXB Giáo dục 12 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 13 Phan Tống Sơn, Trần Quốc Sơn, Đặng Như Tại (1976), Cơ sở Hóa học hữu cơ, tập I, Nhà xuất Đại học trung học chuyên nghiệp, Hà Nội 81 Luận 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 Đại học trung học chuyên nghiệp, Hà Nội 15 Trần Quốc Sơn (1989), Giáo trình sở lý thuyết Hóa học hữu cơ, Nhà xuất giáo dục 16 Trần Quốc Sơn (1979),Cơ sở lý thuyết hóa hữu cơ, Tập I, Nhà xuất giáo dục 17 Trần Quốc Sơn, Đặng Văn Liễu (1999),Cơ sở hóa hữu cơ, Tập I, Nhà xuất giáo dục 18 Lâm Ngọc Thiềm - Trần Hiệp Hải - Nguyễn Thị Thu (2003), Bài tập hóa lý sở; Nhà xuất khoa học kỹ thuật 19 Lâm Ngọc Thiềm, Phạm Văn Nhiêu, Lê Kim Long (2008), Cơ sở hóa học lượng tử, NXB Khoa học Kĩ thuật 20 Nguyễn Minh Thảo, Phạm Văn Phong; xác định cấu thành Ơgienyl axetat sản phẩm chuyển vị Fries phương pháp tính Hố lượng tử; Tạp chí Hố học, số năm 2002 21 Nguyễn Thị Thảo, Phạm Văn Phong; Xác định cấu thành Xeton ,- không no (từ o-axetylơgienol fomylindol) sản phẩm chuyển hố phương pháp Hố học lượng tử;Tạp chí Hố học, số năm 2002 22 Nguyễn Trọng Thọ (2002), ứng dụng tin học giảng dạy hóa học, Nhà xuất giáo dục 23 Đào Đình Thức (1980), Cấu tạo nguyên tử liên kết hóa học, NXB ĐH THCN 24 Thái Dỗn Tĩnh (2002), Giáo trình sở lý thuyết hóa hữu cơ, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật 25 Thái Dỗn Tĩnh (2001), Cơ sở hóa học hữu cơ, Tập I, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật 26 Thái Doãn Tĩnh (2003), Cơ sở hóa học hữu cơ,Tập II, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật 27 Đặng Ứng Vận (2001), Phương pháp Hóa tin lượng tử nghiên cứu phản ứng hóa học, Hà Nội 82 Luận văn thạc sĩ khoa học Tài liệu tham khảo 28 Đặng Ứng Vận (1998), Tin học ứng dụng hóa học, NXB Giáo dục Tiếng 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 (1th 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 Cơ sở lí thuyết phương pháp tính tốn: www.nsl.hcmus.deu.vn Phương pháp trường tự hợp Hatree – Fock áp dụng cho hệ nhiều điện tử: 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=79-31-2 http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=107-92-6 83 ... 27 Đặng Ứng Vận (2001), Phương pháp Hóa tin lượng tử nghiên cứu phản ứng hóa học, Hà Nội 82 Luận văn thạc sĩ khoa học Tài liệu tham khảo 28 Đặng Ứng Vận (1998), Tin học ứng dụng hóa học, NXB... hóa hữu cơ, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật 25 Thái Doãn Tĩnh (2001), Cơ sở hóa học hữu cơ, Tập I, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật 26 Thái Doãn Tĩnh (2003), Cơ sở hóa học hữu cơ, Tập II, Nhà xuất Khoa học. .. Huệ, Trần Thành Huế; Khảo sát số khả xảy phản ứng CH2 + N2O phương pháp hoá học lượng tử; Tuyển tập báo cáo toàn hội nghị đề tài nghiên cứu đề tài khoa học lĩnh vực Hoá lý Hóa lý thuyết, Hà Nội