Sử dụng phơng pháp AM1 để tính tần số dao động C = O của các phân tử. Giá trị của tần số dao động tính đợc theo lý thuyết và thực nghiệm cho ở bảng sau:
Bảng 2.8: Tần số dao động đặc trng của C = O trong phân tử nghiên cứu. (Đơn vị: cm-1)
Nhóm thế γc = O TN LT NH2 1638 OH 1654 OCH3 1637 CH3 1639 H 1706 1667 F 1633 Cl 1746 1633 Br 1631 CN 1633 NO2 1690 1641
Sự chuyển dịch tần số dao động hoá trị của nhóm C = O dới ảnh hởng của nhóm thế X có bản chất truyền dẫn electron khác nhau đợc biểu diễn thông qua biểu thức do Compbell đề xớng:
Q = ∆νC=O (hc/kT) = ρσ ở đây: ∆νC=O = νX C=O - νH C=O h: Hằng số Planck
c: là tốc độ ánh sáng trong chân không k: là hằng số Boltzmanm.
T: nhiệt độ tuyệt đối ở 298K. Kết quả đợc ghi ở bảng 2.9.
Bảng 2.9: Các giá trị Q tính theo lý thuyết và thực nghiệm của các phân tử m X C– – 6H4 COOH. –
σX νTN C=O νLT C=O QTN QLT -0,161 1638 -29 -0,121 1654 -13 -0,12 1637 -30 -0,069 1639 -28 0 1706 1667 0 0 0,34 1633 -34 0,373 1746 1633 40 -34 0,391 1631 -36 0,56 1633 -34 0,710 1690 1641 -16 -26 R 0,421
Từ hệ số tơng quan tuyến tính ở trên cho thấy ảnh hởng của nhóm thế X lên tần số dao động đặc trng của nhóm C = O. Theo thực nghiệm và lý thuyết biểu hiện khuynh hớng tuyến tính và đợc biểu diễn ở đồ thị hình 2.13.
Hình 2.13: Sự phụ thuộc giữa Q và σ trong phân tử nghiên cứu
y = -14.958x - 23.553 R2 = 0.1773 -40 -30 -20 -10 0 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 Dd Linear ( Dd)
Phần III: kết luận chung
Qua việc nghiên cứu một số tính chất hoá lý và cấu trúc của dãy dẫn xuất axit meta benzoic bằng phơng pháp lợng tử gần đúng, chúng tôi rút ra đ- ợc một số kết luận sau:
1. Khảo sát đối tợng nghiên cứu về một số tính chất hoá lý, nên dùng các phơng pháp sau:
- Để tối u hoá hình học, xác định độ dài liên kết, góc liên kết và mật độ electron trên nguyên tử dùng phơng pháp AM1.
- Để tính năng lợng toàn phần, năng lợng liên kết, nhiệt hình thành dùng phơng pháp ZINDO/S.
- Tính momen lỡng cực dùng phơng pháp PM3 - Tính phổ dao động dùng phơng pháp AM1.
2. Bản chất các nhóm thế có ảnh hởng đến sự khác nhau về năng lợng của các phân tử. Phân tử có nhóm thế NO2 có năng lợng thấp nhất (âm nhất) và cao nhất đối với phân tử không chứa nhóm thế (X là H).
3. Độ dài liên kết C = O giảm theo chiều tăng hằng số Hammett. Nhóm thế hút electron càng mạnh thì độ dài liên kết C = O càng giảm.
4. Momen lỡng cực tăng theo giá trị tuyệt đối của hằng số Hammett. 5. Điện tích trên nguyên tử cacbon giảm theo chiều tăng của hằng số Hammett, còn điện tích trên nguyên tử O (C = O), O (O – H) và H (O – H) tăng theo chiều tăng của hằng số Hammett.
Tài liệu tham khảo
Tiếng Việt:
1. Thái Bình, Luận án thạc sỹ khoa học Hoá học, Hà Nội (2000). 2. Nguyễn Xuân Dũng, Luận văn thạc sỹ khoa học Hoá học, Vinh
(2001).
3. Nguyễn Hữu Đỉnh, Trần Thị Đà, ứng dụng một số phơng pháp phổ nghiên cứu cấu trúc phân tử, Nxb GD (1999).
4. Lê Văn Hạc, Cơ sở lý thuyết hoá hữu cơ. Đại học Vinh.
5. Nguyễn Đình Huề, Nguyễn Đức Chung, Sự gần đúng các hạt độc lập, thuyết lợng tử về nguyên tử và phân tử, tập 1, Nxb GD (1986).
6. Nguyễn Hoàng Phơng, Nhập môn cơ học lợng tử, Nxb GD (1998).
7. Phan Tống Sơn, Trần Quốc Sơn, Đặng Nh Tại, Cơ sở hoá học hữu cơ, Nxb Đại học và THCN, tập 1, II (1976).
8. Phan Quốc Thái, Luận án phó tiến sỹ khoa học hoá học, Hà Nội (1995). (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
9. Lâm Ngọc Thiềm, Giáo trình cơ sở hoá học lợng tử, tập 1, Nxb KH&KT (1999).
10. Đào Đình Thức, Cấu tạo nguyên tử và liên kết hoá học, Nxb GD (1985).
11. Nguyễn Đình Triệu, Các phơng pháp phân tích phổ, Giáo trình (1986).
12. Đặng ứng Vận, Tin học ứng dụng trong hoá học, Nxb GD (1998).
Tiếng n ớc ngoài:
13. M.J.S Dewar, Zocbbisch E.G, Healy E.F, AM1 A new general purpose quantum mechnical molecular model, J.Am. Chem. Soc (1985).
14. J.B Foresman and A.E.Frisch, Exploring chemistry with Electronic structure Methods, Gausian, Pittsburgh (1995 – 1996). 15. David R.lide – Hand book of chemistry and Physics, Ed 75th
CRC pres (1995).
16. J.A pople, D.L.Beveridge, Approximate Molecular Orbital theory, Mc.Graw – Hill book company, New York, (1973).
17. J.J.P Stwart, Optimazation of parameters for semiempirical methods J.comput chem (1989).