Luận văn tốt nghiệp chuyên ngành hóa hữu cơ GVHD: Th.S Nguyễn Lê Tuấn SVTH: Phạm Lê Nhân Trang 1 Thân tặng Mục lục Trang phụ bìa i Lời cảm ơn ii Mục lục 1 Mở đầu 2 Chương I TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM HYPERCHEM 7.0 VÀ MỘT SỐ CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA CÁC PHƯƠNG PHÁP GẦN ĐÚNG ĐỂ GIẢI PHƯƠNG TRÌNH SCHRODINGER 3 1.1. Phần mềm ứng dụng HYPERCHEM 7.0 3 1.1.1. Giới thiệu về màn hình làm việc và một số công cụ của phần mềm HYPERCHEM 7.0 4 1.1.2. Tạo và hiệu chỉnh phân tử trong HYPERCHEM 7 1.1.3. chọn màu nền 8 1.1.4 Biểu diễn 8 1.1.4.1. Sử dụng nhãn (label) 8 1.1.4.2. Các kiểu biểu diễn mô hình phân tử 9 1.1.5. Tinh thể 9 1.2. Cơ sở lí thuyết của một số phương pháp gần đúng để giải phương trình Schrodinger 10 1.2.1. phương trình Schrodinger 10 1.2.2. Các giả thuyết gần đúng để giải phương trình Schrodinger 10 1.2.2.1 Gần đúng Born-Oppenhimer 11 1.2.2.2. Gần đúng Hatree-Fock 11 1.2.2.3. Phương trình Roothaan 14 1.2.3. Các phương pháp tính gần đúng 15 1.2.3.1. Các phương pháp bán kinh nghiệm 15 1.2.3.2. Phương pháp Ab-initio 17 1.2.4 Các tham số hóa lượng tử 17 1.2.4.1. Các số lượng tử 17 1.2.4.2. Độ bội (multiplicity) 18 1.2.4.3. Cấu hình electron 18 Chương II TÍNH TOÁN –KẾT QUẢ –THẢO LUẬN 20 2.1. Tính toán trên benzen 20 2.1.1. Nhận định chung về benzen 20 2.1.2. Kết quả tính toán độ dài liên kết, góc liên kết benzen theo một số phương pháp bán thực nghiệm 21 2.1.3. Kết quả tính toán phổ IR của phân tử benzen theo một số phương pháp bán kinh nghiệm 24 2.1.4. Kết quả tính toán phổ electron của phân tử benzen theo một số phương pháp bán thực nghiệm. 28 2.2. tính toán trên các hợp chất hữu cơ và dẫn xuất benzen. 31 2.2.1. Tính toán độ dài liên kết và góc liên kết. 31 2.2.2. Tính toán mật độ điện tích, momen lưỡng cực của một số dẫn xuất benzen. 42 2.2.3. Tính toán phổ IR của các dẫn xuất benzen. 45 2.2.4. Tính toán phổ electron của một số dẫn xuất benzen. 47 2.3. Thiết lập mối quan hệ H ammet δ với axm λ phổ electron của benzen và các dẫn xuất benzen. 49 2.3.1. Các nhóm thế và hằng số hammet δ 49 2.3.2. Ảnh hưởng của các nhóm thế đến phổ electron. 51 2.3.3. Thiết lập mối quan hệ. 53 Chương III KẾT LUẬN 54 Tài liệu tham khảo 55 Luận văn tốt nghiệp chuyên ngành hóa hữu cơ GVHD: Th.S Nguyễn Lê Tuấn SVTH: Phạm Lê Nhân Trang 2 Thân tặng MỞ ĐẦU Hóa học lượng tử là một ngành mới xuất hiện trong những năm đầu thế kỉ XX, những thành tựu hóa lượng tử mang lại không ít. Đặc biệt ngày nay, công nghệ máy tính phát triển mạnh, các quá trình tính toán xử lí phức tạp được chương trình hóa cho kết quả nhanh chóng chính xác. Và hóa lượng tử trở thành công cụ tiên phong tiên đoán tính chất, cấu trúc, khả năng phản ứng … các chất, từ đó định nghiên cứu và v ận dụng vào thực tế phục vụ cuộc sống. Phần mềm hyperchem là một trong số nhiều phần mềm hóa lượng tử cao cấp, và là phương tiện nghiên cứu tính chất các chất của nhiều nhà hóa học. Chương trình hỗ trợ nhiều phương pháp tính lượng tử, bán kinh nghiệm, tính toán dự đoán nhiều tính chất các hợp chất cũng như nghiên cứu cơ chế phản ứng, động l ực học phân tử…kết hợp thành tựu công nghệ phần cứng của những máy tính hiện nay, việc sử dụng phần mềm trở thành phổ thông, có thể sử dụng thiết lập tính toán những phân tử lớn, cấu trúc phức tạp ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như công nghệ phẩm nhuộm, công nghệ vật liệu composit, polime …, hay nghiên cứu cấu trúc tinh thể những hợp chất dạ ng tinh thể như zeolit, các oxit kim loại … phục vụ lĩnh vực xúc tác, …. Là một sinh viên đại học chuyên ngành hóa học, với niềm đam mê lĩnh vực này, tôi muốn có thêm những kiến thức trong lĩnh vực hóa tin, tiếp cận với kiến thức mới trong ngành, nắm bắt những công nghệ mới, những thành tựu trong lĩnh vực hóa tin, tiếp xúc với những thử nghiệm ban đầu lĩnh vực tin học ứng dụ ng trong hóa học để sau này phục vụ vào công tác nghiên cứu, giảng dạy của bản thân. Vì vậy tôi chọn đề tài “Sử dụng phần mềm HYPERCHEM 7.0 nghiên cứu một số tính chất của các hợp chất hữu cơ”, rồi từ đây có quan điểm chính xác về chương trình và các phương pháp tính, nắm được ứng dụng của chúng vào nghiên cứu lí thuyết cũng như thực tiễn. Trong đề tài này, chúng tôi tập trung tìm hiểu độ chính xác của các phương pháp bán kinh nghiệm trong phần mềm HYPERCHEM 7.0 thông qua việc nghiên cứu cấu trúc, tính chất, phổ dao động hồng ngoại, phổ electron của một số hợp chất hữu cơ. Trên cơ sở nghiên cứu đánh giá, chúng tôi thiết lập mối quan hệ giữa bước sóng axm λ trong phổ electron với hằng số Hammet của một số nhóm thế trong nhân benzen. Lun vn tt nghip chuyờn ngnh húa hu c GVHD: Th.S Nguyn Lờ Tun SVTH: Phm Lờ Nhõn Trang 3 Thõn tng Chng I TNG QUAN V PHN MM HYPERCHEM 7.0 V MT S C S L THUYT CA CC PHNG PHP TNH GN NG GII PHNG TRèNH SCHRODINGER 1.1. Phần mềm ứng dụng HYPERCHEM 7.0: HYPERCHEM l một phần mềm tính toán bán kinh nghiệm, dễ sử dụng v có độ chính xác có thể chấp nhận đợc đã trở thnh một công cụ hữu hiệu trợ giúp cho các nh hoá học thực nghiệm trong nghiên cứu của mình. Tóm tắt những chức năng chính của HYPERCHEM: Chức năng chính của Hyperchem 7.0 Tạo v hiệu chỉnh Vẽ phân tử trong 2D Dựng DNA, RNA v các protein từ các gốc Sử dụng các phân tử từ ngân hng dữ liệu (file PDB) Xây dựng Cấu trúc 3D gần đúng Tính toán Single point MM QM Tối u hoá MM QM Phân tích phổ dao động, tìm trạng thái chuyển tiếp QM Động học phân tử, động học Langevin, động học Monte Carlo. MM QM Phơng pháp Kết quả Tổngnăng lợng của câu hình Cấu hình bền Phổ IR, cấu trúc của trạng thái chuyển tiếp Mô phỏng sự thay đổi cấu trúc phân tử theo thời gian v nhiệt độ. Xây dựng phân tử MM = Molecular mechanics (Cơ học phân tử). QM = Semi - empirical or ab initio quantum mechanics, DFT (Cơ học phân tử ab initio hoặc cơ học lợng tử bán kinh nghiệm) Lun vn tt nghip chuyờn ngnh húa hu c GVHD: Th.S Nguyn Lờ Tun SVTH: Phm Lờ Nhõn Trang 4 Thõn tng 1.1.1. Giới thiệu về mn hình lm việc v một số công cụ của phần mềm HYPERCHEM 7.0: Bắt đầu với phần mềm HYPERCHEM: Start/ Program/Hyperchem Release 7.0/ HyperChem Professional. Mn hình lm việc của HyperChem hiện ra nh sau: Thanh tiêu đề (title bar) Biểu diễn tên file đang biểu diễn trên cửa sổ. Nếu cha lu file thì tên sẽ l untitled Thanh công cụ (tool bar) Chứa các công cụ cho phép ta vẽ, chọn, biểu diễn, v di chuyển các nguyên tử, phân tử. Phần bên phải thanh công cụ có chứa các công cụ phụ giúp ta ghi chú thêm, lu nhanh, cắt, dán, in, trợ giúp. Các công cụ chính gồm: Lun vn tt nghip chuyờn ngnh húa hu c GVHD: Th.S Nguyn Lờ Tun SVTH: Phm Lờ Nhõn Trang 5 Thõn tng Mn lm việc (workspace) L nơi biểu diễn hệ phân tử hiện tại. Dòng hiện trạng tính toán (status line) Cho ta biết thông tin nh l số nguyên tử trong một phân tử, hiện trạng tính toán, giá trị tính toán Thanh menu (menu bar) Gồm các MENU : FILE, EDIT (hiệu chỉnh), BUILD(xây dựng), SELECT (lựa chọn), DISPLAY (hiển thị), DATABASE (cơ sở dữ liệu), SETUP (đặt phơng pháp tính), COMPUTE (tính toán), CANCEL (thoát), SCRIPT (văn bản), v HELP (trợ giúp). Trong những chức năng ny thì quan trọng nhất l BUILD, SETUP, v COMPUTE. BUILD giúp ta xây dựng v biểu diễn các mô hình phân tử khi biết công thức cấu tạo của chúng. Sản phẩm của BUILD chính l INPUTDATA cho các tính toán đợc thực hiện sau ny. SETUP cho phép lựa chọn các phơng pháp tính bao gồm: MOLECULAR MECHENICS (cơ học phân tử), SEMI-EMPIRICAL (bán kinh nghiệm), Ab initio, PERIODIC BOX (hộp tuần hon) . COMPUTE thực hiện các tính toán đã đợc tạo lập trong SETUP. Nếu muốn ghi lại những kết quả tính toán, dùng File/Start log trớc khi thực hiện tính toán; v sau khi tính toán xong vo File/Stop log. Trong COMPUTE có các MENU thứ cấp : SINGLE POINT dùng để xác định các tính chất của phân tử nh: năng lợng, mật độ spin, của hệ phân tử hay một tập hợp đã đợc lựa chọn bởi SELECT bằng các phơng pháp đã chọn trong Setup (Phơng pháp ny thờng đợc sử dụng trên phân tử đã đợc tối u). Single Point tính toán cho những điểm không có thay đổi (ổn định) trên bề mặt thế năng. Khi muốn biểu diễn mặt thế bằng Contour plot chúng ta phải dùng Single Point để tính năng lợng điểm lới trên bề mặt. Có thể sử dụng cả phơng pháp cơ học lợng tử (Ab initio, các phơng pháp bán kinh nghiệm) v phơng pháp cơ học lợng tử để tính toán Single Point. Tất cả các phơng pháp ny đều cho năng lợng v gradien năng lợng (Gradien năng lợng l căn bình phơng bậc hai trung bình của tất cả các lực trên phân tử- Tốc độ biến đổi năng lợng ton phần tính theo sự chuyển dịch trên toạ độ phản ứng x, y, z). Ngoi ra, tính toán Single Point bằng các phơng pháp cơ học lợng tử cho các tính chất khác nh: momen lỡng cực, mật độ electron ton phần, mật độ spin ton Lun vn tt nghip chuyờn ngnh húa hu c GVHD: Th.S Nguyn Lờ Tun SVTH: Phm Lờ Nhõn Trang 6 Thõn tng phần, thế năng tĩnh điện, nhiệt hình thnh, mức năng lợng của các obital, tần số v kiểu dao động cơ bản của phân tử, cờng độ phổ hồng ngoại, cờng độ v tần số phổ tử ngoại - khả kiến (phổ UV-VIS). GEOMETRY OPTIMIZATION (Tối u hoá hình học) tính toán v hiển thị cấu trúc phân tử có năng lợng v lực giữa các nguyên tử cực tiểu. MOLECULAR DYNAMIC (Động lực phân tử): mô phỏng sự chuyển động của phân tử để khảo sát tính chất cân bằng v động học của hệ. Để mô phỏng hệ cho tới khi đạt tới trạng thái cân bằng phải dùng Reaching Equilibium v thời gian tính lớn. VIBRATIONS (Dao động): phân tích các chuyển động dao động của các hạt nhân v hiển thị các kiểu dao động thông thờng có liên quan đến dao động riêng của các nguyên tử trong phân tử v dao động hồng ngoại. Để tính dao động có thể sử dụng bất kỳ phơng pháp bán kinh nghiệm no trừ phơng pháp Huckel mở rộng, hoặc có thể sử dụng bất kỳ phơng pháp Ab initio no trừ phơng pháp MP2. VIBRATIONAL SPECTRUM (Phổ dao động): Hiển thị kết quả tính phổ dao động. CONTOUR PLOT (Vẽ đờng biên): Có ba loại : - Electrostatic potential: Vẽ trờng thế mặt tĩnh điện tạo nên bởi sự phân bố hạt nhân v các electron trong hệ phân tử. - Total Spin Density (Mật độ spin ton phần): Vẽ xác suất tìm thấy những electron có spin thuận (m s = +1/2) nhiều hơn những eletron có spin nghịch (m s = -1/2) tại bất kì điểm no trong không gian hệ vỏ mở. Đối với hệ có số electron có spin thuận bằng số spin nghịch (Ví dụ nh trong hệ vỏ đóng tất cả các electron đã ghép đôi) mật độ spin bằng không. - Total charge density (Mật độ điện tích ton phần): Vẽ hm mật độ điện tích ton phần của các electron hoá trị của phân tử. - Grit: Dùng để hiển thị các giá trị đờng biên. OBITALS: Hiển thị năng lợng của các obital v biểu diễn các obital phân tử riêng. ELECTRONIC SPECTRUM (Phổ electron ): Tính hiệu năng lợng giữa trạng thái electron cơ bản với một số trạng thái kích thích đầu tiên của phân tử. ZINDO/S l phơng pháp bán kinh nghiệm đợc tham số hoá nhằm dnh riêng cho tính toán phổ electron, UV-VIS. Để thực hiện tính năng ny có thể sử dụng bất kì Lun vn tt nghip chuyờn ngnh húa hu c GVHD: Th.S Nguyn Lờ Tun SVTH: Phm Lờ Nhõn Trang 7 Thõn tng phơng pháp bán kính nghiệm no trừ phơng pháp Huckel mở rộng hoặc bất kì phơng pháp Ab initio no trừ phơng pháp MP2. Để tính toán phổ electron phải tính điểm đơn của phơng pháp tơng tác cấu hình (CI: Configuration Iteraction) bán kinh nghiệm (Chọn CI trong hộp thoại lựa chọn bán kinh nghiệm) hoặc CI Ab initio (Chọn CI trong hộp thoại lựa chọn Ab initio). V nhiều menu khác. 1.1.2. Tạo v hiệu chỉnh phân tử trong HYERCCHEM: - Vo Build menu/Default Element (hoặc kích đúp chuột trái vo công cụ vẽ) để mở bảng HTTH: Để lựa chọn nguyên tố no ta chỉ việc nhấp trái chuột vo nguyên tố đó. Chú ý: Muốn biết thuộc tính của từng nguyên tố ta chỉ việc nhấp vo Properties trong hộp thoại, bảng các thuộc tính của nguyên tố sẽ xuất hiện. - Sau khi đã lựa chọn nguyên tố muốn vẽ, L- click vo công cụ vẽ v v di chuyển biểu tợng ra mn hình lm việc để vẽ phân tử. - L- click lên mn lm việc ta sẽ đợc phân tử muốn vẽ, muốn tạo liên kết đơn giữa các nguyên tố ta kích v rê chuột trái rồi thả ra. Tiếp tục nh vậy cho đến khi dựng đợc khung của phân tử. - Để vẽ phân tử dạng vòng ta nhấn v rê chuột nối các nguyên tố với nhau. - Tạo liên kết đôi, ba bằng cách L-click vo liên kết đơn. - Tạo liên kết liên hợp bằng cách kích đúp chuột trái vo liên kết đơn. Tạo vòng liên hợp (hợp chất thơm) bằng cách kích đúp chuột trái vo một liên kết đơn của vòng đã đợc vẽ. Lun vn tt nghip chuyờn ngnh húa hu c GVHD: Th.S Nguyn Lờ Tun SVTH: Phm Lờ Nhõn Trang 8 Thõn tng - Muốn bỏ nguyên tố hoặc liên kết no thì R-click lên nguyên tố hoặc liên kết đó. - Sau khi dựng xong khung phân tử trong 2D, vo Build menu/Add H & Model Build để thêm nhanh những nguyên tử Hydro còn thiếu trong phân tử nếu có v tạo cấu trúc phân tử trong 3D (hoặc kích đúp chuột trái vo biểu tợng công cụ lựa chọn trên thanh công cụ). 1.1.3. Chọn mu nền: Trong Hyperchem mu nền đợc mặc định l mu đen, muốn chuyển sang mu khác lm nh sau: - Vo File/Preferences/ trong window Color chọn mu bằng cách đánh dấu vo ô mu cần chọn/OK. 1.1.4. Biểu diễn: 1.1.4.1. Sử dụng nhãn (Label): Thực hiện: - Display/Labels. - Trong hộp thoại Labels chọn nhãn muốn biểu diễn/OK. Trong Labels có các kiểu nhãn sau: 1. None: Bỏ tất cả các nhãn. 2. Symbol: Kí hiệu nguyên tử. 3. Number: Số thứ tự tạo nguyên tử. 4. Charge: Điện tích nguyên tử. 5. Mass: Khối lợng nguyên tử. Lun vn tt nghip chuyờn ngnh húa hu c GVHD: Th.S Nguyn Lờ Tun SVTH: Phm Lờ Nhõn Trang 9 Thõn tng 6. Bond Length: Độ di liên kết. 1.1.4.2. Các kiểu biểu diễn mô hình phân tử: Trong Hyperchem 7.0 cho phép biểu diễn phân tử dới các hình thức sau: 1. Sticks: Dạng hình que. 2. Balls: Dạng hình cầu 3. Balls and Cylinders: Dạng cầu-que. 4. Overlappin Spheres: Dạng cầu chồng lên nhau. 5. Dots: Dạng chấm. 6. Sticks and Dots: Dạng que v dạng chấm. Để thay đổi các hình thức biểu diễn ta lm nh sau: - Vo Display menu/Labels/ chọn hình thức muốn biểu diễn/OK. 1.1.5. Tinh thể: Cystal Builder trong Hyperchem cho phép dễ dng tạo một tinh thể dựa trên các kiểu tinh thể cơ bản: lập phơng (cubic), bốn mặt (tetragonal), t phơng (orthorhombic), hình lăng diện (rhombohedral:có các mặt hình thoi), sáu mặt (đơn t (monoclinic) v tam t (triclinic). Trong Cystal Builder có các cấu trúc mẫu (Samples) nh: NaCl, CsCl, CaF 2 , PbS, MgO, ZnS. Để tạo một tinh thể trong Samples ta lm nh sau: - Vo Databases menu/Cystal. Hộp thoại Cystal Builder hiện ra nh sau: - Vo Sampels/Chọn tinh thể muốn tạo/OK. - Nhập vo thông số của tế bo cơ sở muốn tạo vo Number of unit cells. - Nhấp chọn: HyperChem/Put để chuyển cấu trúc tạo đợc vo HyperChem. Lun vn tt nghip chuyờn ngnh húa hu c GVHD: Th.S Nguyn Lờ Tun SVTH: Phm Lờ Nhõn Trang 10 Thõn tng Tinh thể xuất hiện trên cửa sổ lm việc Hyperchem. Đóng hộp thoại Cystal Builder để quan sát tinh thể (hoặc thu nhỏ lại nếu muốn tiếp tục lm việc). Ta có thể lm việc với tinh thể nh mọi phân tử bình thờng khác nh: Save, tính toán, hiệu chỉnh. 1.2. Cơ sở lí thuyết của một số phơng pháp gần đúng để giải phơng trình schrodinger 1.2.1. Phơng trình Schrodinger: Phơng trình Schrodinger phi tơng đối không phụ thuộc vo thời gian có dạng: H(q) = E(q) (1.01) Trong đó: H : Toán tử Hamilton của hệ (q): Hm sóng của hệ (q-toạ độ) E : Năng lợng của hệ không phụ thuộc thời gian (trạng thái dừng nên năng lợng đợc bảo ton). Đối với hệ gồm N hạt nhân v n electron toán tử H có dạng: H = T e + T n + U ee + U en + U nn (1.02) =-h 2 /2m i 2 - h 2 /2 M A -1 A 2 + e 2 r -1 sp - e 2 Z A r -1 A +e 2 Z A Z B r -1 AB Trong đó: T e ,T n : Động năng của electron v của hạt nhân. U ee , U en , U nn :Thế năng tơng tác giữa các electron với nhau, giữa các hạt nhân với nhau v giữa các electron với các hạt nhân. M i , Z i : Khối lợng v điện tích của hạt nhân i m, e : Khối lợng v điện tích của electron r sp , r AB : Khoảng cách giữa hai electron s, p hoặc hạt nhân A, B Khi giải đợc phơng trình Schrođinger có thể thu đợc hm sóng = C 1 1 + C 2 2 + + C n n = C i i (1.03) Trong đó: C 1 , C 2 , , C n l những các hệ số tổ hợp. Mọi thông tin về hệ lợng tử đợc tìm từ hm sóng. 1.2. 2. Các giả thiết gần đúng để giải phơng trình Schrođinger: Đối với hệ khảo sát l nguyên tử hay phân tử thì về nguyên tắc, các hm sóng v năng lợng E tơng ứng của hệ có thể thu đợc từ việc giải phơng trình (1.04). [...]... hạn chế của phơng pháp Hartree- Fock, Roothaan đã sử dụng phơng pháp biến phân, chọn các hm thích hợp l tổ hợp tuyến tính của các hm i (i = C1i1 + C2i2 + + Cnin = Cii) các hm in lập thnh bộ hm cơ sở để biểu diễn các obital v điều chỉnh các thông số của nó để chuyển chúng về dạng gần đúng với các obital Hartree- Fock Các tập hm cơ sở: Tập hm cơ sở tối thiểu: bao gồm các obital vỏ trong v các obital... pháp có thể áp dụng cho hầu hết các kiểu phân tử bao gồm các hợp chất sinh học, các chất cơ kim, các chất hữu cơ Trong tính toán, ZINDO sử dụng thuật toán tự hợp, quá trình ny cũng mô phỏng khảo sát phân tử dới dạng bị solvat hoá trong trờng điện hoặc các điện tích điểm ZINDO đã tham số hóa hơn 30 nguyên tố thuộc chu kỳ một, hai v ba của bảng hệ thống tuần hon kể cả các kim loại chuyển tiếp Giới hạn... trận Fock P: Thnh phần ma trận tham số(còn gọi l ma trận mật độ, ma trận bậc liên kết, hay ma trận điện tích) S : Ma trận xen phủ với các thnh phần S C : Ma trận vuông của các hệ số khai triển Ci -Ma trận của năng lợng obital có thnh phần i Phơng trình Roothaan l cơ sở cho các phơng pháp tính gần đúng, bao gồm các phơng trình toán học AB - initio v các phơng pháp bán kính nghiệm Hầu hết các phơng pháp... các obital vỏ hoá trị của mỗi nguyên tử trong phân tử Tập hm cơ sở hoá trị: chỉ bao gồm các obital vỏ hoá trị của mỗi nguyên tử Tập cơ sở mở rộng: gồm tập cơ sở tối thiểu v các obital của lớp vỏ bên ngoi vỏ hóa trị của mỗi nguyên tử Roothaan đã áp dụng phơng pháp Hartree- Fock cho các obital phân tử i Thay i vo phơng trình (1.17) ta có: Cif(1)i(1) = iCii(1) (1.20) Nhân cả hai vế của phơng trình (1.21)... dụng các phơng pháp gần đúng toán học nhằm đơn giản hoá quá trình giải Ưu điểm chủ yếu của nó l cho phép xác định mọi tính chất của phần tử chỉ từ những yếu tố cơ bản của bi toán: Số hạt electron, điện tích electron, số hạt nhân m không cần biết các số liệu thực nghiệm khác Phơng pháp AB-initio có một lời giải khá chính xác cho hầu hết các hệ phân tử Mặc dù có độ tin cậy v chính xác cao nhng nó có các. .. i đợc coi l thích hợp của phơng trình Schrođinger Theo Fock hm 0 đợc coi l tốt nhất thu đợc từ định thức Slater l hm biểu diễn hm sóng tổng hợp của hệ ở trạng thái cơ bản, khi đó giá trị trung bình của năng lợng E0 trong điều kiện chuẩn hoá của 0 đợc biểu diễn bằng phơng trình: E0 = 0 H0dv = 2Hii + (2Jij - Kij ) (1.15) Trong đó: Hii-Tích phân một electron, biểu thị năng lợng của một electron trong... trung vo việc giải quyết vấn đề thế năng tơng tác giữa các electron với nhau dựa vo việc giải gần đúng phơng trình chứa tích phân culông v các tích phân xen phủ của các electron 1.2.3 Các phơng pháp tính gần đúng: Các phơng pháp gần đúng để giải phơng trình Schrođinger bao gồm, các phơng pháp cơ học phân tử, các phơng pháp bán kinh nghiệm sử dụng các tham số thực nghiệm: CNDO, NDDO, AM1, PM3, INDO, MINDO,... đợc, Hartree giả thiết các electron chuyển động độc lập với nhau trong một trờng đối xứng cầu, khi đó hm sóng của hệ nhiều electron đợc biểu thị bằng tích các hm đơn electron: n = 1(1)2(2) n(n) = i(i) i =1 (1.07) Tích ny l tích Hartree, trong đó v i l nghiệm của các phơng trình H(q) = E(q) v Hii(q) = Eii(q) Đối với các hệ nguyên tử, các electron chuyển động độc lập trong một trờng trung bình đối... Hamilton của hệ nguyên tử nhiều electron có dạng: H = He + Jij (1.10) Đối với hệ nguyên tử, thế năng của nó chỉ phụ thuộc vo khoảng cách của nó với hạt nhân, momen góc l hằng số; khi đó ta có thể giải đợc phơng trình (1.11) nếu biết một hm cho trớc Tuy nhiên, hm sóng i xác định đợc từ phơng trình (1.09) chỉ xác định đợc đầy đủ sự phân bố không gian của một electron m không chỉ rõ trạng thái spin của electron,... số electron của hệ (n!)-1/2-Thừa số chuẩn hoá xác định đợc từ điều kiện chuẩn hoá của hm sóng |i()|-Định thức Slater Khi tính toán thế năng tơng tác trung bình electron- electron, Hartree chỉ chú ý đến tích phân culông Jij, nghĩa l chỉ chú ý đến tơng tác tĩnh điện trực tiếp của các electron i v j m không quan tâm đến ảnh hởng của trờng do các electron còn lại Năng lợng của hệ theo cải tiến của Fock l: . này phục vụ vào công tác nghiên cứu, giảng dạy của bản thân. Vì vậy tôi chọn đề tài “Sử dụng phần mềm HYPERCHEM 7. 0 nghiên cứu một số tính chất của các hợp chất hữu cơ , rồi từ đây có quan điểm. kinh nghiệm trong phần mềm HYPERCHEM 7. 0 thông qua việc nghiên cứu cấu trúc, tính chất, phổ dao động hồng ngoại, phổ electron của một số hợp chất hữu cơ. Trên cơ sở nghiên cứu đánh giá, chúng. hình lm việc v một số công cụ của phần mềm HYPERCHEM 7. 0: Bắt đầu với phần mềm HYPERCHEM: Start/ Program /Hyperchem Release 7. 0/ HyperChem Professional. Mn hình lm việc của HyperChem hiện