Nghiên cứu độ bền và khả năng phản ứng của một số hợp chất hữu cơ đơn vòng bằng phương pháp hóa học lượng tử
Số trang: 6
Loại file: pdf
Dung lượng: 274.60 KB
Lượt xem: 13
Lượt tải: 0
Xem trước 2 trang đầu tiên của tài liệu này:
Thông tin tài liệu:
Đề tài trình bày cơ sở lý thuyết hóa học lượng tử: Phương trình Schrodinger; sự gần đúng Born – Oppenheirmer (Bon-Openhemơ); phương pháp biến phân; thuyết trường tự hợp Hartree-Fork; phương trình Roothaan. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu độ bền và khả năng phản ứng của một số hợp chất hữu cơ đơn vòng bằng phương pháp hóa học lượng tử Nghiên cứu độ bền và khả năng phản ứng của một số hợp chất hữu cơ đơn vòng bằng phương pháp hóa học lượng tử Nguyễn Thị Hải Hòa Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Luận văn ThS Chuyên ngành: Hóa lý thuyết và Hóa lý; Mã số 60 44 31 Người hướng dẫn: PGS.TS. Phạm Văn Nhiêu Năm bảo vệ: 2013 Abstract. Trình bày cơ sở lý thuyết hóa học lượng tử: Phương trình Schrodinger; Sự gần đúng Born – Oppenheirmer (Bon-Openhemơ); Phương pháp biến phân; Thuyết trường tự hợp Hartree-Fork; Phương trình Roothaan. Nghiên cứu cơ sở của các phương pháp tính gần đúng lượng tử: Giới thiệu các phương pháp tính gần đúng; Tương quan electron; Bộ hàm cơ sở; Phương pháp phiếm hàm mật độ (DFT); Phần mềm Gaussian 09. Nghiên cứu cơ 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 về ảnh hưởng qua lại trong phân tử - phương trình Hammet; Phản ứng thế ở nhân thơm. Tiến hành nghiên cứu một số vấn đề như: Benzen và dãy đồng đẳng của benzen (Aren); Dẫn xuất halogen CxHyXz ( z 1); Phenol; Anilin; Nitrobenzen; Axit benzoic. Trình bày một số kết quả đạt được: Quy tắc Huckel về tính thơm; Benzen và dẫn xuất halogen của benzen; Benzen và dẫn xuất nhóm thế loại 1; Benzen và dẫn xuất nhóm thế loại 2; Toluen và dẫn xuất halogen của toluen; Phenol và dẫn xuất halogen của Phenol; Anilin và dẫn xuất halogen của Anilin; Axit benzoic và dẫn xuất halogen của axit benzoic; Nitrobenzen và dẫn xuất halogen của Nitrobenzen; Benzen và dẫn xuất halogen của benzen; Toluen và dẫn xuất halogen của toluen; Phenol và dẫn xuất halogen của phenol; Anilin và dẫn xuất halogen của Anilin; Axit benzoic và dẫn xuất halogen của Axit benzoic Keywords. Hóa học lượng tử; Hợp chất hữu cơ đơn vòng; Phương pháp biến phân.Content MỞ ĐẦU Hóa học lượng tử bắt đầu phát triển từ khoảng những năm 30 của thế kỷ XX và ngàycàng chứng tỏ là một lý thuyết không thể thiếu trong mọi lĩnh vực hóa học. Hóa học lượng tửlà ngành khoa học nghiên cứu các hệ lượng tử dựa vào phương trình chính tắc của cơ họclượng tử do Schorodinger đưa ra năm 1926, và nhanh chóng trở thành công cụ hữu ích củahóa lý thuyết để đi sâu tìm hiểu, nghiên cứu vấn đề cốt lõi nhất của hóa học là cấu trúc và cáctính chất hóa lý của các chất. Sự xâm nhập ngày càng sâu rộng của hóa học lượng tử (HHLT) vào hóa học hữu cơ(HHHC) đem lại cho HHHC cơ sở lý thuyết vững vàng, tạo điều kiện cho HHHC phát triểnmạnh mẽ, ngày càng có nhiều ứng dụng sâu rộng trong khoa học công nghệ và đời sống.Trong lĩnh vực giảng dạy hóa học, nhờ có HHLT mà HHHC có được bản chất, quy luật vàđịnh lượng. Các quy luật phản ứng thế vào một số hợp chất hữu cơ, đặc biệt là phản ứng thế vàovòng benzen là những quy luật thực nghiệm được hình thành rất lâu, và được sử dụng nhiềutrong giảng dạy hóa học hữu cơ. Các nghiên cứu khoa học đã chỉ ra được hướng thế vào liênkết C – H trong vòng benzen. Tuy nhiên cho đến nay chưa có tài liệu nào công bố số liệu giảithích và làm rõ thêm những quy luật trên. Trong khi đó, các phần mềm được sử dụng trongtính toán HHLT ngoài việc xác định cấu trúc và đưa ra tham số HHLT còn làm sáng tỏ nhiềucơ chế của phản ứng hóa học, giải thích đúng đắn các quy luật hóa học, kiểm tra kết quả nhậnđược từ thực nghiệm. Hơn nữa, HHLT còn thực hiện một số nghiên cứu mà thực nghiệmkhông thể làm được như dự đoán một số kết quả, khảo sát các hợp chất chuyển tiếp, các hợpchất trung gian có thời gian tồn tại ngắn. Hiện nay, việc đổi mới phương pháp dạy học đang được triển khai rộng khắp trongtoàn ngành giáo dục. Để chuyển quá trình dạy – học từ truyền thụ - chấp nhận sang hướng dẫn– chủ động khám phá tri thức, “Dạy bản chất, quy luật và có định hướng”. Trên thực tế, phương trình Schrodinger đối với hệ nhiều hạt rất phức tạp, không thểgiải được một cách chính xác mà phải giải bằng các phương pháp gần đúng. Có rất nhiềuphương pháp gần đúng với mức độ chính xác khác nhau. Ngày nay, sự phát triển nhanh chóngcủa khoa học công nghệ, các phần mềm ứng dụng của HHLT và hóa lý thuyết đã trở thànhnhững công cụ đắc lực trong việc hoàn chỉnh các phương pháp tính và đặc biệt cho phép giảicác bài toán lớn, phức tạp với tốc độ xử lý nhanh, ít tốn kém. Các phần mềm hóa học đã đượcxây dựng như MOPAC, HYPERCHEM, GAUSSIAN… có thể vận hành trên mọi hệ điềuhành khác nhau, với các phiên bản thường xuyên được nâng cấp. Tùy theo mục đích nghiêncứu, thời gian tính và đặc điểm hệ chất nghiên cứu mà mỗi phần mềm có tính ưu việt riêng.Trong số đó, GAUSSIAN là phần mềm phát triển vượt trội về các phương pháp ab ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu độ bền và khả năng phản ứng của một số hợp chất hữu cơ đơn vòng bằng phương pháp hóa học lượng tử Nghiên cứu độ bền và khả năng phản ứng của một số hợp chất hữu cơ đơn vòng bằng phương pháp hóa học lượng tử Nguyễn Thị Hải Hòa Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Luận văn ThS Chuyên ngành: Hóa lý thuyết và Hóa lý; Mã số 60 44 31 Người hướng dẫn: PGS.TS. Phạm Văn Nhiêu Năm bảo vệ: 2013 Abstract. Trình bày cơ sở lý thuyết hóa học lượng tử: Phương trình Schrodinger; Sự gần đúng Born – Oppenheirmer (Bon-Openhemơ); Phương pháp biến phân; Thuyết trường tự hợp Hartree-Fork; Phương trình Roothaan. Nghiên cứu cơ sở của các phương pháp tính gần đúng lượng tử: Giới thiệu các phương pháp tính gần đúng; Tương quan electron; Bộ hàm cơ sở; Phương pháp phiếm hàm mật độ (DFT); Phần mềm Gaussian 09. Nghiên cứu cơ 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 về ảnh hưởng qua lại trong phân tử - phương trình Hammet; Phản ứng thế ở nhân thơm. Tiến hành nghiên cứu một số vấn đề như: Benzen và dãy đồng đẳng của benzen (Aren); Dẫn xuất halogen CxHyXz ( z 1); Phenol; Anilin; Nitrobenzen; Axit benzoic. Trình bày một số kết quả đạt được: Quy tắc Huckel về tính thơm; Benzen và dẫn xuất halogen của benzen; Benzen và dẫn xuất nhóm thế loại 1; Benzen và dẫn xuất nhóm thế loại 2; Toluen và dẫn xuất halogen của toluen; Phenol và dẫn xuất halogen của Phenol; Anilin và dẫn xuất halogen của Anilin; Axit benzoic và dẫn xuất halogen của axit benzoic; Nitrobenzen và dẫn xuất halogen của Nitrobenzen; Benzen và dẫn xuất halogen của benzen; Toluen và dẫn xuất halogen của toluen; Phenol và dẫn xuất halogen của phenol; Anilin và dẫn xuất halogen của Anilin; Axit benzoic và dẫn xuất halogen của Axit benzoic Keywords. Hóa học lượng tử; Hợp chất hữu cơ đơn vòng; Phương pháp biến phân.Content MỞ ĐẦU Hóa học lượng tử bắt đầu phát triển từ khoảng những năm 30 của thế kỷ XX và ngàycàng chứng tỏ là một lý thuyết không thể thiếu trong mọi lĩnh vực hóa học. Hóa học lượng tửlà ngành khoa học nghiên cứu các hệ lượng tử dựa vào phương trình chính tắc của cơ họclượng tử do Schorodinger đưa ra năm 1926, và nhanh chóng trở thành công cụ hữu ích củahóa lý thuyết để đi sâu tìm hiểu, nghiên cứu vấn đề cốt lõi nhất của hóa học là cấu trúc và cáctính chất hóa lý của các chất. Sự xâm nhập ngày càng sâu rộng của hóa học lượng tử (HHLT) vào hóa học hữu cơ(HHHC) đem lại cho HHHC cơ sở lý thuyết vững vàng, tạo điều kiện cho HHHC phát triểnmạnh mẽ, ngày càng có nhiều ứng dụng sâu rộng trong khoa học công nghệ và đời sống.Trong lĩnh vực giảng dạy hóa học, nhờ có HHLT mà HHHC có được bản chất, quy luật vàđịnh lượng. Các quy luật phản ứng thế vào một số hợp chất hữu cơ, đặc biệt là phản ứng thế vàovòng benzen là những quy luật thực nghiệm được hình thành rất lâu, và được sử dụng nhiềutrong giảng dạy hóa học hữu cơ. Các nghiên cứu khoa học đã chỉ ra được hướng thế vào liênkết C – H trong vòng benzen. Tuy nhiên cho đến nay chưa có tài liệu nào công bố số liệu giảithích và làm rõ thêm những quy luật trên. Trong khi đó, các phần mềm được sử dụng trongtính toán HHLT ngoài việc xác định cấu trúc và đưa ra tham số HHLT còn làm sáng tỏ nhiềucơ chế của phản ứng hóa học, giải thích đúng đắn các quy luật hóa học, kiểm tra kết quả nhậnđược từ thực nghiệm. Hơn nữa, HHLT còn thực hiện một số nghiên cứu mà thực nghiệmkhông thể làm được như dự đoán một số kết quả, khảo sát các hợp chất chuyển tiếp, các hợpchất trung gian có thời gian tồn tại ngắn. Hiện nay, việc đổi mới phương pháp dạy học đang được triển khai rộng khắp trongtoàn ngành giáo dục. Để chuyển quá trình dạy – học từ truyền thụ - chấp nhận sang hướng dẫn– chủ động khám phá tri thức, “Dạy bản chất, quy luật và có định hướng”. Trên thực tế, phương trình Schrodinger đối với hệ nhiều hạt rất phức tạp, không thểgiải được một cách chính xác mà phải giải bằng các phương pháp gần đúng. Có rất nhiềuphương pháp gần đúng với mức độ chính xác khác nhau. Ngày nay, sự phát triển nhanh chóngcủa khoa học công nghệ, các phần mềm ứng dụng của HHLT và hóa lý thuyết đã trở thànhnhững công cụ đắc lực trong việc hoàn chỉnh các phương pháp tính và đặc biệt cho phép giảicác bài toán lớn, phức tạp với tốc độ xử lý nhanh, ít tốn kém. Các phần mềm hóa học đã đượcxây dựng như MOPAC, HYPERCHEM, GAUSSIAN… có thể vận hành trên mọi hệ điềuhành khác nhau, với các phiên bản thường xuyên được nâng cấp. Tùy theo mục đích nghiêncứu, thời gian tính và đặc điểm hệ chất nghiên cứu mà mỗi phần mềm có tính ưu việt riêng.Trong số đó, GAUSSIAN là phần mềm phát triển vượt trội về các phương pháp ab ...
Tìm kiếm theo từ khóa liên quan:
Hóa học lượng tử Hợp chất hữu cơ đơn vòng Phương pháp biến phân Phương trình Schrodinger Phương trình Roothaan Phương pháp phiếm hàm mật độTài liệu liên quan:
-
Một số bài toán điều khiển tối ưu và tối ưu hóa: Phần 2
199 trang 152 0 0 -
30 trang 83 0 0
-
Bài giảng Vật lý đại cương 3 - Chương 6: Cơ học lượng tử
27 trang 52 0 0 -
Ảnh hưởng của cấu trúc đến hoạt tính hóa học của alkene trong phản ứng cộng electrophile
13 trang 38 0 0 -
Bài tập lớn Cơ học lượng tử: Cách giải bài tập chương 3,4,5,6,7
58 trang 31 0 0 -
2 trang 29 0 0
-
Bài giảng Cơ sở vật lý chất rắn - Bài 3: Dao động mạng tinh thể
37 trang 27 0 0 -
Bài giảng Vật lý đại cương 2: Chương 6 - TS. Phạm Thị Hải Miền
17 trang 26 0 0 -
bài tập hóa lượng tử cơ sở: phần 2
55 trang 24 0 0 -
Phương pháp toán tử FK giải phương trình schrodinger cho nguyên tử hydro
9 trang 23 0 0