Logowanie do System sprawozdań KDM

Analiza mechanizmu syntezy hemiaminali i zasad Schiffa metodami obliczeniowymi chemii kwantowej

Kierownik projektu: Agnieszka Pieciuń

Uniwersytet Wrocławski

Wydział Chemii

Wrocław

Streszczenie projektu

Celem niniejszej pracy jest zbadanie mechanizmu reakcji syntezy hemiaminalu, a w końcowym etapie zasady Schiffa w reakcji pirydyny (oraz jej podstawionych pochodnych) z 4H-1,2,4-triazolo-4-aminą. Przeprowadzona zostanie analiza wpływu modyfikacji struktury elektronowej mono- i dipodstawionych pochodnych pirydyny na energetykę reakcji z wyżej wymienioną triazoloaminą. W planach jest rozpatrzenie wpływu 15 podstawników przy pierścieniu aromatycznym pirydyny w pozycji orto lub meta (R= NH2, NO2, OH, CH3, OCH3, F, Cl, Br, I, COOH, CF3, SH, CN, CHO, N(CH3)2, CHO) w stosunku do niepodstawionej pirydyny (R=H). Wybrane grupy różnią się właściwościami donorowo-akceptorowymi, które reprezentowane są stałą sigmą w równaniu Hammeta i lipofilowością opisaną stałą pi Fujity-Hansha. Grupy funkcyjne "wyciągające" gęstość elektronową z pierścienia charakteryzowane są dodatnimi wartościami sigma, natomiast grupy "donujące" gęstość elektronową do pierścienia - ujemnymi stałymi sigma. Obliczenia bedą wykonywane w fazie gazowej jak i w obecności cząsteczek rozpuszczalnika (woda, DMSO). W celu sprawdzenia wpływu metody obliczeniowej i zastosowanej bazy funkcyjnej na energetykę badanych reakcji obliczenia typu jednopunktowe będą wykonane stosując metodę MP2 jak i CCSD(T) stosując programy Molpro oraz Turbomole. W końcowym etapie projektu planowane jest zbadanie ewolucji wiązań chemicznych za pomocą topologicznej analizy funkcji lokalizacji elektronów (ELF) i teorii katastrof.

Obliczenia kwantowo-chemiczne wykonywane są w temperaturze 0K dla fazy gazowej programem Gaussian09. Stosowaną metą jest DFT z funkcjonałem hybrydowym m062x i bazą funkcyjną 6-311++G(d,p). Dla układów zawierających atom jodu stosuje się przybliżenie potencjału efektywnego (ECP), który został zaproponowany przez Weigena i Ahlrichsa (Def2-TZVP) oraz bazę funkcyjną 6-311++G(d,p) dla pozostałych atomów.

Ze względu na konieczność przebadania wielu reakcji chemicznych, z których każda scharakteryzowana jest 3 stanami przejściowymi przy pomocy procedury śledzenia ściezki reakcji (IRC) konieczne jest wykonywanie wielu równoległych obliczeń. W przypadku badania mechanizmu reakcji za pomocą topologicznej analizy funkcji ELF i teorii katastrof konieczne jest wykonanie okolo 300 obliczeń jednopunktowych dla każdego kierunku w procedurze IRC i przynajmniej dla dwóch stanów przejściowych.

Centrum Informatyczne Trójmiejskiej Akademickiej Sieci Komputerowej
ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk   |   tel. 58-347-24-11
email: office@task.gda.pl   |   NIP: 584-020-35-93