Thực hiện tính toán tối ưu hóa và tần số của phân tử nói trên bằng phương pháp RHF với hệ hàm cơ sở 6-31+Gd,p để xác định: a.. Phân bố điện tích trên các nguyên tử của phân tử.. Bảng thô
Trang 1ĐỀ THI Môn học: Phương pháp tính toán lượng tử mô phỏng trong quang phổ
Mã số đề thi: 02//K18/2010
1 Xây dựng mô hình cho phân tử vinyl amine CH2=CH-NH2 Lưu tập tin dữ liệu vào với
tên là vinam.gjf.
2 Thực hiện tính toán tối ưu hóa và tần số của phân tử nói trên bằng phương pháp RHF với
hệ hàm cơ sở 6-31+G(d,p) để xác định:
a Năng lượng của phân tử.
b Phân bố điện tích trên các nguyên tử của phân tử.
c Momen lưỡng cực của phân tử
d Bảng định hướng chuẩn Hỏi phân tử có ở dạng phẳng hay không ?
e Bảng thông số cấu trúc của phân tử sau khi tối ưu hóa (chiều dài liên kết, góc liên kết, góc nhị diện) Xác định độ dài liên của các liên kết C=C và hai liên kết N-H.
f Lập bảng số liệu theo mẫu bên dưới Vẽ phổ Raman của của phân tử vinyl amine Xác định tần số dao động hóa trị đối xứng và bất đối của nhóm N-H.
Tần số (cm-1) Cường độ Tần số (cm-1) Cường độ 1
2
…
Ghi chú: Ngoài các kết quả trên, đề nghị học viên nộp tập tin dữ liệu vào (vinam.gjf) và tập tin dữ liệu xuất (vinam.out).
Trang 2Bài làm
1 Xây dựng mô hình cho phân tử vinyl amine CH2=CH-NH2.
Mô hình phân tử vinyl amine CH2=CH-NH2.
2 Thực hiện tính toán tối ưu hóa và tần số của phân tử nói trên bằng phương pháp RHF với hệ hàm cơ sở 6-31+G(d,p) để xác định :
a Năng lượng của phân tử.
SCF Done: E(RHF) = -133.070064388 A.U after 5 cycles Năng lượng phân tử là: -133.070064388 A.U
b Phân bố điện tích trên các nguyên tử của phân tử.
Mulliken atomic charges:
1
1 C -0.419273
2 C 0.050634
3 H 0.124485
4 H 0.139754
5 H 0.146535
6 H 0.321086
7 H 0.320853
8 N -0.684073 Sum of Mulliken charges= 0.00000
Trang 3c Momen lưỡng cực của phân tử
Dipole moment (field-independent basis, Debye):
X= -1.7417 Y= -0.1408 Z= 0.0000 Tot= 1.7473
Momen lưỡng cực của phân tử: 1.7473
d Bảng định hướng chuẩn Hỏi phân tử có ở dạng phẳng hay không ?
Standard orientation:
-Center Atomic Atomic Coordinates (Angstroms)
Number Number Type X Y Z
-1 6 0 -1.26936 -1 0.032336 0.000000
2 6 0 0.000000 0.506983 0.000000
3 1 0 1.445923 -1.022996 0.000000
4 1 0 2.095024 0.712909 0.000000
5 1 0 -0.176562 1.562315 0.000000
6 1 0 -0.969311 -1.414302 0.000000
7 1 0 -2.070982 -0.077768 0.000000
8 7 0 -1.134322 -0.428010 0.000000
-Từ bảng định hướng chuẩn ta thấy tọa độ z = 0 nên các phân tử nằm trên mặt phẳng Oxy Vậy phân tử có cấu trúc phẳng.
Hình vẽ bằng phần mềm GauusView
Trang 4e Bảng thông số cấu trúc của phân tử sau khi tối ưu hóa (chiều dài liên kết, góc liên kết, góc nhị diện) Xác định độ dài liên của các liên kết C=C và hai liên kết N-H.
! Optimized Parameters !
! (Angstroms and Degrees) ! -
Trang 5
! D1 D(3,1,2,5) 180.0 -DE/DX = 0.0 !
! D2 D(3,1,2,8) 0.0 -DE/DX = 0.0 !
! D3 D(4,1,2,5) 0.0 -DE/DX = 0.0 !
! D4 D(4,1,2,8) 180.0 -DE/DX = 0.0 !
! D5 D(1,2,8,6) 0.0 -DE/DX = 0.0 !
! D6 D(1,2,8,7) 180.0 -DE/DX = 0.0 !
! D7 D(5,2,8,6) 180.0 -DE/DX = 0.0 !
! D8 D(5,2,8,7) 0.0 -DE/DX = 0.0 !
-Liên kết C=C là liên kết của nguyên tử 1 và 2 có độ dài là 1.3286 Angstrom ! R1 R(1,2) 1.3286 -DE/DX = 0.0004 !
Liên kết N-H là liên kết của nguyên tử 5 và 7 có độ dài 0.9916 Angstrom ! R6 R(6,8) 0.9916 -DE/DX = -0.0002 !
Trang 6f Bảng tần số và cường độ dao động của phổ Raman và hồng ngoại của vinyl amine
Tần số (cm-1) Cường độ Tần số (cm-1) Cường độ
1 449.3742 0.2336 449.3742 289.1917
2 401.4417 0.1142 401.4417 7.1300
4 753.1026 0.5313 753.1026 20.5732
5 928.1338 16.5620 928.1338 119.2587
7 1121.0695 3.2165 1121.0695 19.9990
8 1131.3635 9.6041 1131.3635 43.9413
10 1440.5199 42.3868 1440.5199 19.2573
11 1576.2848 5.8334 1576.2848 3.5607
13 1844.7548 93.1944 1844.7548 335.4161
14 3312.5200 64.5928 3312.5200 10.3969
16 3411.3349 56.4735 3411.3349 18.5747
17 3871.7699 105.5641 3871.7699 58.4166
Phổ Raman của của phân tử vinyl amine