Celem ćwiczenia jest: określenie energii i optymalnej geometrii

Celem ćwiczenia jest:
określenie energii i optymalnej geometrii aminy aromatycznej o strukturze piramidy oraz o strukturze
płaskiej metodami półempirycznymi AM1 i PM3 oraz metodą ab initio na poziomie Hartree-Focka (HF) z
bazą funkcyjną 6-31G*
określenie energii obydwu cząsteczek metodą ab initio na poziomie MP2 z wykorzystaniem tej samej bazy
funkcyjnej
analiza widm wibracyjnych obydwu cząsteczek
uzasadnienie, że płaska struktura odpowiada stanowi przejściowemu reakcji inwersji badanej aminy
określenie energii inwersji aminy w oparciu o wyniki obliczeń półempirycznych oraz ab initio
SPRAWOZDANIE powinno zawierać:
1. Wstęp literaturowy czyli opis obiektu obliczeń – wzór strukturalny substratu, właściwości geometryczne i
widmo wibracyjne znane z literatury (dane eksperymentalne lub opublikowane wyniki obliczeń z
podaniem odnośników literaturowych a, jeśli to możliwe, dołączeniem plików z publikacjami)
2. Krótki opis metod znajdowania stanu przejściowego dla reakcji inwersji, podanie sposobu identyfikacji
tego stanu oraz sposobu obliczania energii inwersji
3. Krótki opis stosowanych metod półempirycznych AM1 i PM3 oraz wyjaśnienie dlaczego energie cząsteczki
otrzymane metodami ab initio na poziomie HF oraz MP2 różnią się od siebie
4. Sposób wykonania poszczególnych etapów obliczeń – podanie stosowanej dokładności obliczeń, metody
optymalizacji geometrii, etapów obliczania widma wibracyjnego
5. Podanie wyników:
Substrat – wzór strukturalny z podaniem numerów poszczególnych atomów, opis geometrii
uzyskanej z obliczeń AM1, PM3, HF (długości wiązań, kąty między wiązaniami, kąty torsyjne
określone z wykorzystaniem numerów atomów z rysunku), energie otrzymane metodami AM1,
PM3, HF, MP2, wartość energii korelacji, opis właściwości wibracyjnych (z podaniem numeru
drgania [pole normal mode], jego częstotliwości i intensywności dla wszystkich drgań aktywnych w
podczerwieni)
Stan przejściowy – trzeba podać dane analogiczne jak w przypadku substratu
Energia inwersji cząsteczki uzyskana metodami AM1, PM3, HF i MP2
6. Dyskusja wyników obliczeń – porównanie wyników obliczeń uzyskanych różnymi metodami oraz ich
porównanie z danymi literaturowymi
7. Wnioski dotyczące dokładności poszczególnych metod obliczeniowych, możliwe przyczyny różnic między
uzyskanymi wynikami i danymi literaturowymi (zarówno danymi innych obliczeń jak i analogicznymi
wynikami eksperymentalnymi)
Uwaga!
Obliczenia MP2 prowadzimy tylko metodą Single Point
Opcję MP2 wyłączamy, gdy prowadzimy obliczenia drgań wibracyjnych i rotacyjnych oraz widma wibracyjnego
badanej cząsteczki (obliczenia te możemy rozpocząć tylko dla zoptymalizowanej geometrii badanej cząsteczki !)