متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته شیمی

دانشگاه اراک

دانشکده علوم پایه-گروه شیمی

 

 

عنوان:

رقابت و اثرات متقابل بین برهمکنش های غیر کوالانسی

 

خرداد 1393

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده و استاد راهنما در سایت درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده و استاد راهنما موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

 

چکیده

محاسبات شیمی کوانتوم برای ارزیابی اثرات استخلاف­ها روی برهم کنش­های همزمان پنیکوژنی، کالکوژنی و هالوژنی در کمپلکس­هایY …X–TAZ در سطح نظری M06-2X/aug-cc-pVDZ انجام شده است، به گونه ای کهNH2, OH, CH3, H, Br, Cl, F, CN  X = و TAZ اشاره به حلقه تری آزین وY  اتم­های فسفر، گوگرد و کلر دارد. همچنین اثرات متقابل این برهم کنش­ها بررسی گردید. نتایج اثرات تضعیف کنندگی برهم­کنش­های همزمان پنیکوژنی، کالکوژنی و هالوژنی را در کمپلکس­هایY …X–TAZ نشان می­دهند. این اثرات بر اساس ویژگی­های انرژی و ساختاری مطالعه شده است.  علاوه بر این از نظریه بدر”اتم در مولکول­ها” برای بررسی قدرت چگالی الکترونی در نقاط بحرانی و از آنالیز جمعیت اوربیتال­های پیوندی طبیعی برای شناسایی برهم کنش­های اوربیتالی استفاده شده است. نتایج نشان می­دهد که استخلافات الکترون کشنده/دهنده باعث کاهش/فزایش مقدار انرژی­های پیوندی در مقایسه با کمپلکس بدون استخلاف Y…X–TAZ (X = H) می­شوند. در کمپلکس­های Y…X–TAZ همبستگی خوبی بین انرژی­های پیوند، ضرایب هامت، پارامتر های ساختاری، AIM و NBO مشاهده شده است.

همچنین نقش برهمکنش p-p بر روی قدرت برهم کنش­های همزمان پنیکوژنی، کالکوژنی و هالوژنی در کمپلکس­هایben||TAZ∙∙∙Y – Xاز طریق محاسبات مکانیک کوانتوم بررسی شده است، که NH2, OH, CH3 H, Br, Cl, F, CN,   X =و TAZ و Y به ترتیب اشاره به حلقه تری آزین و اتم­های فسفر، گوگرد و کلر و || برهمکنش p-p می­باشد. نتایج نشان می­دهد که برهم کنش p-p در کمپلکس­های ben||TAZ∙∙∙Y – X نقش تقویتی بر تشکیل برهم کنش­های پنیکوژنی، کالکوژنی و هالوژنی دارد. برهم کنش­های پنیکوژنی، کالکوژنی و هالوژنی در کمپلکس­های ben||TAZ∙∙∙Y – X قوی­تر از کمپلکس TAZ∙∙∙Y هستند. قابل توجه است که برهمکنش p-p با کمک ابر الکترونیp- موجب تغییر برهمکنش­های ضعیف پنیکوژنی، کالکوژنی و هالوژنی در کمپلکس TAZ∙∙∙Y به برهم کنش متوسط در کمپلکس­های ben||TAZ∙∙∙Y – Xمی گردد. این نتایج نشان می­دهد که افزودن برهمکنش p-p در افزایش قدرت برهم کنش­های همزمان پنیکوژنی، کالکوژنی و هالوژنی در کمپلکس TAZ∙∙∙Y موثر می­باشد.

واژه­های کلیدی: برهمکنش پنیکوژنی، کالکوژنی و هالوژنی، ثابت­های هامت، برهمکنش   p-p  ، حفره .s

 

 

فهرست مطالب

 

عنوان

صفحه

 

فصل 1 مفاهیم پایه شیمی محاسباتی

1-1 مکانیک کوانتومی.. 13

1-2 انواع روش­های نیمه تجربی.. 16

1-2-1 روش چشم پوشی کامل از همپوشانی دیفرانسیلی (CNDO) 16

1-2-2 روش صرف نظر متوسط از همپوشانی دیفرانسیلی (INDO). 16

1-2-3 روش صرف نظر متوسط اصلاح شده از همپوشانی دیفرانسیلی (MINDO) 17

1-2-4 روش صرف نظر اصلاح شده از همپوشانی دو اتمی(MNDO). 17

1-2-5 مدل استین1(AM1). 18

1-2-6 روش تصحیح شده (PM3) AM1.. 18

1-3 روش­های از اساس…. 19

1-3-1 روش میدان خودسازگار هارتری – فاک… 19

1-3-2 روش تابع چگالی DFT)) 24

1-3-3 روش اختلال.. 25

1-3-3-1 نظریه اختلال تک حالتی.. 26

1-3-3-2  نظریه اختلال مولرـ پلست… 27

1-4 توابع پایه. 27

1-4-1 انواع مجموعه­های پایه……………………………………………………………………………………………………….30

1-4-2 انتخاب مجموعه پایه…………………………………………………………………………………………………………..32

1-5 خطای برهمنهی مجموعه تابع پایه (BSSE). 33

فصل2 مروری بر تاریخچه برهمکنشهای …………………………………………………………………………………..35

مروری بر تاریخچه برهمکنش­های p-p ، 35

پنیکوژنی، کالکوژنی و هالوژنی.. 35

2-1 برهمکنش­های بین مولکولی.. 36

2-2 برهمکنش­های p-p.. 37

2.2. 1 طبیعت برهمکنش p-p.. 39

2-2-2 انواع p-p.. 40

2-2-3 اثرات استخلاف.. 43

2-2-4 مدلی برای برهمکنش­های p-p.. 44

2-2-5 سهم برهمکنش­های واندرالسی.. 45

2-2-6  برهمکنش الکتروستاتیکی.. 45

2-2-7 وابستگی برهمکنش­های  p-pبه جهت یابی.. 47

2-2- 8 اثرات قطبش پذیری.. 49

2-2-9 اجزاء پلکانی.. 53

2-.3 سطح محاسبات شیمی کوانتوم. 53

2-4 برهمکنش­های حفره سیگما 54

2-5 برهمکنش­های پنیکوژنی، کالکوژنی و هالوژنی.. 55

2- 5-1 برهمکنش پنیکوژنی.. 55

فصل 3 روش­های تحقیق……………………………………………………………………………………………………………………………………..59

3-1 روش­های تحقیق: 60

3-1-1 نرم افزار شیمی کوانتومی آغازین.. 60

3-1-2 برنامه AIM…. 62

3-1-3 برنامه NBO… 63

3-1-4 پتانسیل الکترواستاتیک مولکولی (MEP). 64

فصل 4 رقابت و اثرات متقابل بین برهمکنش­های غیر کوالانسی پنیکوژنی، کالکوژنی و هالوژنی…………………… 65

بحث و بررسی نتایج.. 65

4-1 مقدمه. 66

4-2 بحث و بررسی نتایج.. 67

4-2-1 پارامترهای ساختاری: 71

4-3 خواص مکان شناسی چگالی الکترونی بدست آمده از محاسبات AIM 73

4- 5 آنالیز اوربیتال­های پیوندی طبیعی (NBO). 76

4-6 اثرات متقابل بین برهمکنش­های p-p و برهمکنش­های پنیکوژنی، کالکوژنی و هالوژنی.. 77

4-7  خواص مکان شناسی چگالی الکترونی بدست آمده از محاسبات AIM 84

4-8 آنالیز اوربیتال­های پیوندی طبیعی (NBO). 88

4-9پتانسیل الکترواستاتیک مولکولی (MEP). 89

فصل 5 نتیجه گیری و پیشنهادات…………………………………………………………………………………………….92

5-1 نتیجه گیری.. …93

5-2 پیشنهادات……………………………………………………………………………………………………………………………….95

منابع و مراجع

پیوست

چکیده به زبان انگلیسی

عنوان انگلیسی

 

 

فهرست جداول

 

عنوان

صفحه

 

جدول 4-1 انرژی برهمکنش انرژی همکاری و ثابت هامت کمپلکس­های استخلاف شدهY…X–TAZ در سطح نظری M06-2X/aug- cc-pVDZ بر حسب kcal mol-1.. 53

جدول 4-2 مهمترین پارامتر­های ساختاری برهم کنش­های پنیکوژنی، کالکوژنی، هالوژنی در کمپلکس­های Y…X–TAZ در سطح نظری M06-2X/aug- cc-pVDZ مقادیر ایتالیک و بلد برای ساختار دیمر. 56

شکل 4-3 نمونه ای از شکل مولکولی خواص مکان شناسی چگالی الکترونی بدست آمده از محاسبات AIM برای کمپلکس­های Y…X–TAZ. 60

جدول 4-3 نتایج تحلیلAIM  در سطح نظریM06-2X/aug-cc-pVDZ، مقادیر چگالی الکترونی ρ و لاپلاسی الکترونی  Ñ2ρدر نقاط بحرانی پیوند پنیکوژنی ، کالکوژنی و هالوژنی… 60

جدول 4-4 نتایج تحلیلNBO  در سطح نظری M06-2X/aug-cc-pVDZ.. 62

جدول 4-5 انرژی برهمکنش، انرژی همکاری و ثابت هامت کمپلکس­های استخلاف شده ben||TAZ∙∙∙Y1,Y2,Y3 Xدر سطح نظری M06-2X/aug- cc-pVDZ بر حسب kcal mol-1.. 65

جدول 4-6 مهمترین پارامتر­های ساختاری برهم کنش­های پنیکوژنی، کالکوژنی، هالوژنی و p-p در کمپلکس­های  X-ben||TAZ∙∙∙Y1,Y2,Y3در سطح نظری M06-2X/aug- cc-pVDZ.. 69

جدول 4-7 نتایج تحلیلAIM  در سطح نظری M06-2X/aug-cc-pVDZ، مقادیر چگالی الکترونی ρ در نقاط بحرانی پیوند پنیکوژنی، کالکوژنی و هالوژنی و نقاط بحرانی قفس در برهمکنش p-p.. 71

جدول 4-8 نتایج تحلیل  NBO در سطح نظری M06-2X/aug-cc-pVDZ.. 74

جدول 4-9  بیشینه و کمینه مقدار پتانسیل بر حسب کیلو کالری بر. 76

مول در در سطح نظریM06-2x/aug-cc-pVDZ 76

 

 

فهرست اشکال و نمودارها

 

عنوان

صفحه

 

شکل1-1 مقایسه دقت اوربیتال­های اسلیتری و گوسین با افزایش تعداد جملات در تابع گوسین 24

شکل 2-1  مهمترین ساختارهای هندسی در برهمکنش p-p: الف) لبه به صفحه یا T-شکل ب) صفحه به صفحه ج) جابجا شده.R  فاصله بین دو مرکز و r جابجایی افقی است. 29

شکل 2-2 برهمکنش  p-pداروها با DNA… 30

شکل 2-3 شماتیک کلی از علائم و اختصارات برای انواع مختلفی از برهمکنش­های p-p، X نشان دهنده اتم یا استخلاف الکترون کشنده، Y نشان دهنده اتم یا استخلاف الکترون دهنده است. 32

شکل 2-4 شکلی از برهمکنش حلقه­های p مطابق با گزارش جانیک. برای وضوح بیشتر اتم­های هیدروژن حذف و ساختار هندسی صفحه به صفحه انتخاب شده است. 34

 شکل2-5 برهمکنش بین دو صفحهp-p 38

 شکل2-6 مدل بار نقط­های برای توصیف برهمکنشp-p 39

شکل2-8 ساختار جابجا شده p-p. 40

شکل 2-9 الف) ترکیب ککولن ب) نقشه سطوح چگالی الکترونی ترکیب ککولن . 41

ب) ساختارهندسی صفحه به صفحه  p روی برهمکنش بین دو اتم p  شکل 2-10الف) تاثیری از قطبش الکترون… 42

شکل2-11 الف) تاثیر قطبش الکترون­های p در اتم 1 (شکل2-12 ج) 43

شکل2-11 ب) تاثیر قطبش الکترون­های p در اتم 2 (شکل2-12 ج) 43

شکل2-12 ج ساختار هندسی -Tشکل… 43

شکل 2-13ساختار هندسی اجزاء پلکانی که با کریستالوگرافی X-ray بدست آمده، شامل برهمکنش­های p-p، پیوند هیدروژنی و کاتیون-p می­باشد. 45

شکل 2- 14 پتانسیل الکترواستاتیک مولکولی مولکول PH2F، ناحیه قرمز حفره سیگما می­باشد.. 46

شکل 4-1 مشتقات استخلاف شده کمپلکس­های تری آزین که در برهمکنش­های پنیکوژنی، کالکوژنی و هالوژنی به طور همزمان شرکت کرده اند. 51

شکل 4-2 برهمکنش­های همزمان پنیکوژنی، کالکوژنی و هالوژنی با مولکول تری آزین. 51

نمودار 4-1 مقادیر ΔE برحسب ضرایب هامت استخلاف­ها 53

نمودار 4-2 مقادیر Esyn برحسب ضرایب هامت استخلاف­ها 55

نمودار 4-3 مقادیر ΔE برحسب فواصل برهمکنش پنیکوژنی، کالکوژنی و هالوژنی… 57

نمودار 4-4 مقادیر چگالی الکترونی ρ برحسب فواصل برهمکنش پنیکوژنی، کالکوژنی و هالوژنی… 60

شکل 4-4 ساختار هندسی بهینه شده کمپلکس­هایben||TAZ∙∙∙Y1 ,Y2 ,Y3 – X در سطح نظری  M06- 2X/aug-cc-pVDZ.. 64

نمودار 4-5 مقادیر ΔE برحسب ضرایب هامت استخلاف­ها. 65

نمودار 4-6 مقادیر ΔE برحسب Esyn. 67

شکل 4-5 نمونه ای از شکل مولکولی خواص مکان شناسی چگالی الکترونی بدست آمده از محاسبات AIM برای کمپلکس­های X-ben||TAZ∙∙∙Y1,Y2,Y3. 70

نمودار 4-7 مقادیر چگالی الکترونی ρ بر حسب فواصل RP…N، RS…N و RCl…N. 72

شکل 4-6 الگوی کلی از طرح پتانسیل الکتروستاتیک را برای حلقه تری آزین ،PH2، HSF، ClF و دو مولکول X-ben که (NH2 و  X= CN) مقادیر ماکزیممMEP  در 001/0 واحد اتمی سطح چگالی الکترونی می­باشد. 76

 

تعداد صفحه :104

قیمت :37500 تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت  asa.goharii@gmail.com

دسته‌ها: شیمی