Chương 2 TỔNG QUAN VỀ TÍNH THƠM VÀ HỆ CHẤT NGHIÊN CỨU
2.3.2. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu lý thuyết về tính thơm của các hợp chất khảo sát bằng phần mềm tính tốn hĩa học lượng tử Gaussian 03 và Gaussian 09, với phương pháp B3LYP và MP2 [25]. Phương pháp được chọn cĩ độ tin cậy khá cao, và xử lý tương quan electron khá tốt. Bộ cơ sở ảnh hưởng mạnh đến độ dài liên kết, gĩc liên kết, thuộc
tính electron, phổ dao động, năng lượng tương tác,… Vì vậy, việc chọn đúng bộ
nghiên cứu này chúng tơi chọn bộ hàm cơ sở bao hàm cả yếu tố phân cực và yếu tố khuếch tán 6-311++G(d,p), nên số liệu thu được cĩ độ tin cậy cao.
Về cấu trúc, cĩ thể đánh giá tính thơm dựa trên chỉ số HOMA như cơng thức
(*) được đề cập ở trên. Chúng tơi chỉ sử dụng chỉ số HOMA để đánh giá tính thơm
cho các phân tử thuộc hệ vịng 5 cạnh và 6 cạnh. Hệ vịng 4 cạnh khơng đáp ứng
được yêu cầu của mơ hình dao động điều hịa theo HOMA vì sức căng vịng quá
lớn.
Về năng lượng, năng lượng ổn định hệ thơm ASE của các hợp chất hữu cơ
được ước lượng dựa trên các phản ứng “isodesmic”, “homodesmotic” hay phương pháp đồng phân hĩa ISE [37], [58] tại B3LYP/6-311++G(d,p) với hình học đã tối
ưu tại MP2/6-311++G(d,p) cho phân tử vịng 4 cạnh và tại B3LYP/6-311++G(d,p)
cho phân tử vịng 5 và 6 cạnh. ASE của các hệ vịng bốn, năm và sáu cạnh được
đánh giá bởi hệ thống các phản ứng homodesmotic tham khảo và tự đề nghị. Ngoài
ra, khoảng năng lượng HOMO-LUMO (HOMO-LUMO gap, ΔEHL) được lấy ở mức tối ưu hình học tương ứng.
Về từ tính, chúng tơi chọn NICSiso (giá trị chắn đẳng hướng) và các chỉ số thành phần của nĩ như NICSzz (thành phần chắn hĩa học ngồi mặt phẳng, xy là mặt phẳng phân tử) và NICSxy (thành phần chắn hỗn hợp trung bình hĩa tại mặt phẳng phân tử) để khảo sát tính thơm của hệ. Các giá trị này được định nghĩa bởi NICSiso = -(χxx + χyy + χzz)/3 , và NICSzz = -χzz và NICSxy = -(χxx + χyy)/2 với χii là các thành phần chính của tenxơ cảm từ dọc theo các trục tọa độ quy ước gắn với hình học phân tử. Các giá trị NICS được tính tại GIAO-B3LYP/6-311++G(d,p) với hình học
đã được tối ưu tại MP2/6-311++G(d,p) đối với các hợp chất vịng 4 cạnh và
Chương 3 - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Hệ các hợp chất hữu cơ vịng 4 cạnh