BÀI BÁO CÁO NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC PHÂN TỬ BẰNG PHẦN MỀM HYPERCHEM Câu Phân tử 1: R: 2-OH Phân tử 2: R: 2-CH3 Phân tử 3: R: 3-CH3 Phân tử 4: R: 4-CH3 Phân tử 5: R: 2-OH Phân tử 6: R: 3-OH Phân tử 7: R: 4-OH Phân tử 8: R: 3-NO2 Phân tử 9: 2-CH3 Phân tử 10: R: 4-CH3 Phân tử 11: R: 3-OH Phân tử 12: R: 4-OH Câu Bảng tổng hợp thơng số hóa lượng tử phân tử Phân tử ETotal (kcal/mol) EH(kcal/m ol) ELUMO EHOMO S V (eV) (eV) (Å2) (Å3) (D) -112364.69 -15.58 5.67069 -5.945375 394.41 784.48 4.715 -117330.01 -17.19 5.751121 -5.759901 435.91 828.14 3.381 -117329.98 -17.11 5.702641 -5.774534 452.74 838.93 4.041 -117330.42 -17.04 5.703529 -5.750367 456.38 838.82 4.613 -123033.38 -22.18 5.712352 -5.726575 411.60 805.73 4.714 -123033.49 -24.98 5.529992 -5.869481 426.35 808.93 2.979 -123037.12 -25.09 5.730788 -5.808885 428.49 809.05 4.172 -129831.09 -22.89 4.303033 -6.105711 460.37 845.10 2.150 -117326.47 -17.25 5.585776 -5.935069 436.23 829.06 4.443 10 -117324.96 -17.11 5.549238 -5.924586 456.66 839.54 5.691 11 -123032.01 -25.04 5.378483 -5.998798 426.66 809.93 4.095 12 -123033.59 -25.15 5.564284 -5.981121 428.77 809.75 5.301 Trong đó: Etotal: Năng lượng tổng phân tử (kcal/mol) EH: Năng lượng hiđrát hoá (kcal/mol) ELUMO: Năng lượng obital phân tử chưa bị chiếm thấp (eV) EHOMO: Năng lượng obital phân tử bị chiếm cao (eV) S: Diện tích bề mặt phân tử (Å2) V: Thể tích phân tử (Å3) : Momen lưỡng cực (D) Câu Bảng tổng hợp mật độ điện tích nguyên tử Phân tử ZN9 ZN10 ZO18 ZO19 -0.113 -0.161 -0.391 -0.400 -0.125 -0.160 -0.391 -0.421 -0.126 -0.157 -0.390 -0.412 -0.125 -0.158 -0.390 -0.415 -0.124 -0.161 -0.390 -0.402 -0.127 -0.156 -0.389 -0.408 -0.125 -0.160 -0.390 -0.416 -0.133 -0.155 -0.387 -0.404 -0.111 -0.159 -0.389 -0.419 10 -0.111 -0.158 -0.389 -0.413 11 -0.112 -0.156 -0.388 -0.405 12 -0.111 -0.160 -0.389 -0.414 Trong đó: ZN9, ZN10, ZO18, ZO19là mật độ điện tích nguyên tử nitơ vị trí 9, 10 oxi vị trí 18, 19 tương ứng Câu Các phương trình hồi quy mối tương quan thông số cấu trúc khả ức chế ăn mòn cấu tử ST T Phương trình Hệ số tương quan R2 PLT = -0,002.Etotal + 0,260.EH – 12,91.ELUMO + 177,246.EHOMO + 1,131.S – 0,900.V – 9,124.µ + 2634,747.ZN9 + 1619,514 0.9927 PLT = 0,007.Etotal – 10,005.EH – 87,51.ELUMO + 47,36.EHOMO + 0,408.S + 1,311.V – 8,883.µ – 9221,435.ZN10 – 1121,347 0.9930 PLT = -0,007.Etotal + 8,267.EH + 138,292.ELUMO – 19,557.EHOMO + 1,717.S – 2,160.V – 2,312.µ + 20867,35.ZO18 + 7679,004 0.9920 PLT = 0,003.Etotal – 4,698.EH – 67,478.ELUMO + 104,849.EHOMO – 50,625.S + 1,043.V + 5,635.µ – 592,811.ZO19 + 559,659 0.9887 PLT = 0,008.Etotal – 12,702.EH – 79,699.ELUMO – 86,230.EHOMO – 0,765.S + 2,863.V – 2264,43.ZN9 – 10039,8 ZN10 – 2940,59 0.9843 PLT = 0,002.Etotal – 2,810.EH – 46,923.ELUMO + 134,446.EHOMO + 0,047.S + 0,3.V + 1012,917.ZN9 – 364,187 ZO19 + 972,914 0.9903 Từ bảng ta thấy phương trình hồi quy có hệ số tương quan lớn R2 = 0.9930 phương trình thứ 2: PLT = 0,007.Etotal – 10,005.EH – 87,51.ELUMO + 47,36.EHOMO + 0,408.S + 1,311.V – 8,883.µ – 9221,435.ZN10 – 1121,347 Câu Từ phương trình ta tính tốn bảng số liệu PT PTN(%) PLT (%) 59,00 60,31 87,85 76,39 87,53 76,01 94,00 79,02 86,00 76,71 83,38 75,86 90,00 78,10 80,78 78,72 87,64 75,71 10 90,87 78,7 11 82,59 74,50 12 85,50 77,15 Nhận xét Ta thấy, dẫn xuất hiđrazon hợp chất hữu có khả ức chế ăn mịn kim loại tốt cho kim loại đen kim loại màu môi trường axit, môi trường dầu mỡ Phân tử chúng có chứa vịng benzen rời rạc, hai vòng thơm phân tử hệ liên hợp phẳng giống benzen Nhờ hệ thống liên hợp mà phân tử trở lên bền vững Ngoài ra, phần trung gian nối hai vòng thơm phân tử có chứa nguyên tử N O có chứa cặp electron chưa phân chia, tâm hoạt động: N(-NH), O(C=O),… giúp phân tử hấp phụ tốt lên bề mặt kim loại Hợp chất có chứa nhóm amino hợp chất có khả ức chế ăn mịn tốt hợp chất có chứa nhóm khác.Khả hấp phụ chất ức chế hiđrazon phụ thuộc nhiều vào số tâm hấp phụ, mật độ electron tâm Bản chất vị trí nhóm thế, hiệu ứng khơng gian mà R, R’ gây ảnh hưởng tới toàn hệ liên hợp, ảnh hưởng trực tiếp đến mật độ electron tâm hấp phụ ảnh hưởng đến khả ức chế ăn mòn kim loại hiđrazon.Các nhóm có tính chất đẩy e: NH-, OH-, CH3 ức chế ăn mịn tốt nhóm hút e: NO2 Các yếu tố ELUMO, EHOMO, mật độ điện tích tâm hấp thụ N,O; diện tích ( thể tích) phân tử có tác dụng chủ yếu làm tăng hệ số tương quan R2 Ta thấy giá trị tính tốn thực tế lý thuyết có chênh lệch khoảng định, đáng tin cậy phản ánh quy luật, ảnh hưởng cấu trúc phân tử tới khả ức chế ăn mòn chất Như vậy, phương pháp chuẩn xác đáng tin cậy