Изучение равновесия между таутомерными формами молекулы нитрогуанидина с помощью квантово-химических расчетов
Курсовой проект - Химия
Другие курсовые по предмету Химия
оль34222,722k41,0095E-06?G5, Дж/моль24815,018k54,49112E-05?G6, Дж/моль8399,4543k60,033759607?G7, Дж/моль6157,1492k70,08341691?G8, Дж/моль-16415,56k8751,6962379?G9, Дж/моль-18657,87k91857,372849?G10, Дж/моль1790,752k100,485575053
Соотношение таутомерных форм 1, 2, 3, 4, 5 в равновесной смеси получилось следующим:
X1 = 99,995% X2 = 0,0042% X3 = 210-7%
X4 =0,0001% X5 = 0,0004%
Таким образом, в равновесной смеси при Т = 298,15 К преобладает таутомерная форма 1. Так же были рассчитаны электронная, поступательная, вращательная, колебательная, ядерная и полная молекулярная суммы по состояниям для таутомерных форм 1, 2, 3, 4, 5, представленные в таблице 4.
Табл. 4. Суммы по состояниям для таутомерных форм 1, 2, 3, 4, 5 нитрогуанидина (рис. 1) при Т = 298,15 К
Таутомерная формаQ0QeQrotQtrQvibQ?14,25E-231,00E+001,98E+054,17E+071,91E+146,69E+0423,68E-231,00E+002,03E+054,17E+071,86E+145,81E+0439,06E-231,00E+002,00E+054,17E+072,92E+142,21E+0543,49E-231,00E+002,06E+054,17E+071,96E+145,89E+0456,48E-231,00E+002,05E+054,17E+072,43E+141,35E+05Выводы
1.Проделанная работа показала применимость квантово-химических методов для расчёта равновесий различных соединений. В процессе выполнения работы освоены основы работы с широко распространенной квантово-химической программой GAUSSIAN.
2.Рассчитаны геометрические параметры, характеризующие молекулярную структуру пяти таутомеров нитрогуанидина. Подтвержден вывод о так называемой Y-ароматичности нитрогуанидинового фрагмента (выравнивание связей С-N, уплощение пирамиды связей на атоме С).
3.Получены термодинамические функции для пяти таутомерных форм нитрогуанидина: свободная энергия Гиббса, молярная теплопроводность при постоянном объеме, энтальпия, энтропия и статистические суммы по состояниям.
4.Расчет содержания таутомерных форм нитрогуанидина в равновесной смеси в газовой фазе при температуре 298,15 К показал подавляющее преобладание изомера 1, т.е. нитроиминной формы.
Список литературы
1.Степанов Н. Ф.. Квантовая механика и квантовая химия. Москва, Мир, 2001, 3 - 7.
2.Frisch M.J., Trucks G.W., Schlegel H.B., Scuseria G.E., Robb M.A., Cheeseman J.R., Montgomery Jr. J.A., Vreven T., Kudin K.N., Burant J.C., Millam J.M., Iyengar S.S., Tomasi J., Barone V., Mennucci B., Cossi M., Scalmani G., Rega N., Petersson G.A., Nakatsuji H., Hada M., Ehara M., Toyota K., Fukuda R., Hasegawa J., Ishida M., Nakajima T., Honda Y., Kitao O., Nakai H., Klene M., Li X., Knox J.E., Hratchian H.P., Cross J.B., Adamo C., Jaramillo J., Gomperts R., Stratmann R.E., Yazyev O., Austin A.J., Cammi R., Pomelli C., Ochterski J.W., Ayala P.Y., Morokuma K., Voth G.A., Salvador P., Dannenberg J.J., Zakrzewski V.G., Dapprich S., Daniels A.D., Strain M.C., Farkas O., Malick D.K., Rabuck A.D., Raghavachari K., Foresman J.B., Ortiz J.V., Cui Q., Baboul A.G., Clifford S., Cioslowski J., Stefanov B.B., Liu G., Liashenko A., Piskorz P., Komaromi I., Martin R.L., Fox D.J., Keith T., Al-Laham M.A., Peng C.Y., Nanayakkara A., Challacombe M., Gill P.M.W., Johnson B., Chen W., Wong M.W., Gonzalez C., Pople J.A. Gaussian 03, Rev.D.01 Pittsburgh (PA): Gaussian Inc., 2003.
3.Хайкин Л.С., Грикина О.Е., Вишневский Ю.В., Ж. физ. химии, 2007, 81, №1 152 - 154.
.Кларк Т. Компьютерная химия - М.: Мир, 1990.
.Матулис В.Э., Матулис В.Э., Ивашкевич О.А., Прикладная квантовая химия - Минск, БГУ, 2007
6.Becke A.D. // Phys. Rev. A, 1988, Vol. 38, P. 3098-3100
7.Lee C., Yang W., Parr R.G. // Phys. Rev. B, 1988, Vol. 37, P. 785-789.
8.Becke A.D. // J. Chem. Phys., 1993, Vol.98, P.5648-5652.
.Moran D., Simmonett A.C., Leach F.E., Allen W.D., Schleyer P.v.R., Schaefer H.F., J. Am. Chem. Soc., 2006, 128, 9342-9343.
10.Fogarasi G., Szalay P.G., J. Phys. Chem. A, 1997, 101, 1400.
11.Хайкин Л.С., Грикина О.Е., Абраменков А.В., Степанов Н.Ф., Ж. физ. химии., 2005, 79, №4., 693-701 (Russ. J. Phys. Chem. 2005, 79, 591).
12.Moeller C., Plesset M.S. Phys. Rev., 1934, 46, 618.