CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP DFT
2.3. Mơ hình và các thơng số tính tốn
2.3.3 Xây dựng mơ hình D-Glucose có thêm phân tử H2O để nghiên cứu ảnh
Hướng nghiên cứu tiếp theo trong đề tài của tôi là nghiên cứu sự ảnh hưởng của H2O lên phổ Raman của D-Glucose trong hai trường hợp thêm một phân tử H2O và nhiều phân tử H2O (hai phân tử) vào phân tử D-Glucose đã được tối ưu hóa trong phần trên.
Tơi thêm H2O vào D-Glucose theo cách đặt phân tử H2O vào mơi trường có chứa phân tử D-Glucose đã được tối ưu. Vấn đề đặt ra ở đây là cơ chế tác động của H2O và D-Glucose sẽ xảy ra như thế nào và vị trí đặt phân tử H2O ở đâu để có thể thu được kết quả tối ưu nhất cho việc tác dụng của H2O với D-Glucose.
Theo thuyết Fukui (Giáo sư Kenichi Fukui) thì chỉ cần nhìn vào hình dạng và năng lượng của các obital biên (HOMO và LUMO) của một phân tử thì đã có thể hiểu được tính chất và hướng phản ứng của chất đó. Tuy nhiên nếu xem xét tồn bộ các obital trong hệ thì mất rất nhiều thời gian mà ta chỉ cần xem xét hai obital: là obital liên kết (bị chiếm) có mức năng lượng cao nhất (HOMO: Highest Occupied Molecular Orbital) và obital phản liên kết có mức năng lượng thấp nhất (LUMO: Lowest Unoccupied Molecular Obital). Cũng theo Fukui thì khi hai phân tử tương tác với nhau:
- Orbital liên kết của những phân tử khác nhau thì đẩy nhau.
- Phần dương điện của một phân tử hút phần âm điện của phân tử còn lại. - Orbital liên kết của một phân tử và Orbital không liên kết của phân tử còn
lại (đặc biệt là HOMO và LUMO) tương tác lẫn nhau gây ra lực hút. Sử dụng phần mềm DMol3 Tools tơi có thể tính được các mức HOMO và LUMO của cả phân tử H2O và phân tử D-Glucose sau đó sẽ đặt phân tử H2O vào vị trí tương ứng theo Thuyết Fukui
Hình 2.16: a. D-Glucose trạng thái HOMO b. D-Glucose trạng thái LUMO c. D-Glucose trạng thái HOMO d. D-Glucose trạng thái LUMO e. H2O trạng thái HOMO f. H2O trạng thái LUMO
Theo thuyết Fukui, tôi lựa chọn được vị trí đặt phân tử H2O vào cấu hình D-Glucose đã được tối ưu như sau:
Hình 2.17: Các vị trí đặt phân tử H2O vào mơ hình đã được tối ưu của D- Glucose.
Hình 2.18: Các vị trí đặt phân tử H2O vào mơ hình đã được tối ưu của D- Glucose.