پایان نامه مطالعه تئوری بر روی توتومری­های زانتین و بر هم­کنش این مولکول با آب و یون­های مختلف فلزی در حالت گازی و حلال

دانشگاه یاسوج

دانشکده علوم

گروه شیمی

پایان نامه‎ی کارشناسی ارشد رشته‎ی شیمی گرایش آلی

مطالعه تئوری بر روی توتومری­های زانتین و بر هم­کنش این مولکول با آب و یون­های مختلف فلزی در حالت گازی و حلال

استاد راهنما:

دکتر علیرضا سلیمی بنی

استاد مشاور:

دكتر شاپور رمضانی

بهمن ماه 1393

(در فایل دانلودی نام نویسنده 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)

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                                                       صفحه

فصل اول: مقدمه و تاریخچه

1-1- ترکیبات آلی حلقوی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 1

1-1-1- ترکیبات هتروسیکل……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 1

1-2- پیوند هیدروژنی………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 4

1-2-1- جاذبه بین مولکولی و پیوند هیدروژنی……………………………………………………………………………………………………………………………………. 4

1-2-2- نقطه جوش و پیوند هیدروژنی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 4

1-2-3- سایر خواص غیر عادی مربوط به پیوند هیدروژن…………………………………………………………………………………………………………….. 4

1-2-4- شرایط تشکیل پیوند هیدروژنی قوی………………………………………………………………………………………………………………………………………. 5

1-2-5- نحوه تشکیل پیوند هیدروژنی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 5

1-2-6- شرایط تشکیل پیوند هیدروژنی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 5

1-3- توتومری و تعریف آن…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 5

1-4- شیمی محاسباتی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 6

1-4-1- روش های نیمه تجربی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 8

1-4-2- روش های آغازین……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 8

1-4-3- روش میدان خودسازگار هارتری- فاک………………………………………………………………………………………………………………………………… 9

1-4-4- روش اختلال مولر-پلاست………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 10

1-4-5- روش های نظری تابعیت چگالی¹⁵…………………………………………………………………………………………………………………………………………… 10

1-5- مجموعه های پایه………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 12

1-5-1- مجموعه های پایه زتای دوگانه و پایه زتای سه گانه…………………………………………………………………………………………………….. 13

1-5-2- مجموعه پایه قطبیده…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 13

1-6- هدف………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 14

فصل دوم: بخش نظری

2-1- روش های محاسباتی………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 16

2-3- فلسفه تئوری Gaussian 09………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 17

2-4- محاسبات در فاز حلال…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 18

فصل سوم: بحث و نتیجه گیری

3-1- مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 18

3-2- بحث و نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 18

3-2-1- بررسی حالت گازی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 20

3-3- بررسی پایداری توتومرها در حالت گازی…………………………………………………………………………………………………………………………………… 20

3-4- بررسی ساختار توتومرها در حالت گازی…………………………………………………………………………………………………………………………………… 23

3-5- بررسی پایداری توتومرها در حلال……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 26

3-6- اثر ویژه حلال……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 28

3-6-1- بررسی پایداری و ساختار………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 28

3-7- بررسی محاسبات NBO و  Mulikenدر نه توتومر زانتین با بهره گرفتن از روش DFT و MP2 در فاز گازی 40

3-8- حالت گذار…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 46

3-9- بررسی اوربیتال های HOMO و LUMO…………………………………………………………………………………………………………………………… 48

3-10- نمایش اوربیتال های HOMO و LUMO……………………………………………………………………………………………………………………….. 50

3-11- بررسی طول پیوند برای پایدارترین توتومر با یون های مختلف………………………………………………………………………………………. 52

3-12- نتیجه گیری……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 55

مراجع:………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 20

فهرست جدول­ها

عنوان و شماره                                                                                                                                       صفحه

جدول 3-1: انرژی کل محاسبه شده، پایداری نسبی و داده های ترمودینامیکی ایزومرهای مختلف زانتین با روش های DFT و MP2 و سطح پایه 6-311++G(d,p). 21

جدول 3-2: طول پیوند ایزومرهای A-I زانتین محاسبه شده با روش DFT با مجموعه پایه 6-311++G(d,p) در حالت گازی   23

جدول3-3: طول پیوند ایزومرهای A-I زانتین محاسبه شده با روش MP2 با مجموعه پایه 6-311G(d,p) در حالت گازی   24

جدول 3-4: زاوایای پیوند ایزومرهای A-I زانتین محاسبه شده با روش DFT با مجموعه پایه 6-311++G(d,p) در حالت گازی   25

جدول 3-5: زوایای پیوند ایزومرهای A-I زانتین محاسبه شده با روش های MP2 با مجموعه پایه 6-311G(d,p) در حالت گازی   26

جدول 3-6: پایداری نسبی و ممانهای دو قطبی ایزومرهای زانتین در حالت گازی و حلال محاسبه شده با روش DFT و MP2 با مجموعه های پایه 6-311++G(d,p) و 6-311G(d,p). 27

جدول 3-7: انرژی نسبی، استحکام باند و فاصله پیوند هیدروژنی برای توتومرهای زانتین با روش DFT و مجموعه پایه 6-311++G(d,p) 35

جدول 3-8: محاسبه انرژی فعال سازی و انرژی آزاد نسبی بر حسب کیلو کالری بر مول برای توتومرهای زانتین با بهره گرفتن از یک مولکول آب با روش DFT و مجموعه پایه B3LYP/6-311++G(d,p). 36

جدول 3-9: محاسبه تغییرات NBO در اتم برای توتومرهای زانتین با روش های DFT و MP2 در دو فاز گازی و حلال  40

جدول 3-10: محاسبه تغییرات Muliken در اتم برای توتومرهای زانتین با در روش های DFT و MP2 در دو فاز گازی و حلال  43

جدول3-11: انرژی فعالسازی و انرژی آزاد نسبی بر حسب کیلو کالری بر مول برای توتومرهای زانتین محاسبه شده با B3LYP/6-311++G(d,p) 46

جدول3-12: پارامترهای انرژی توتومرهای زانتین به روش DFT در فاز گازی بر حسب (ev). 49

جدول 3-13: بررسی طول پیوند پایدارترین توتومر زانتین با یونهای مختلف با روش DFT و سطح پایه 6-311++G(d,p). 52

فهرست شکل ها

عنوان و شماره                                                                          صفحه

شکل 1-1: ساختار برخی از پورینها 3

شکل 2-1: توتومرهای زانتین… 17

شکل 3-1 . ساختار و شماره گذاری توتومرهای زانتین… 20

شکل3-2: ساختار بهینه شده ترکیبات مورد مطالعه با روش B3LYP/6-311++G(d,p). 22

شکل 3-4: اوربیتالهای HOMO و LUMO…. 49

شکل 3-5: ساختار پایدارترین توتومر زانتین با فلزها 54

چکیده:

زانتین (7،3- دی هیدرو- پورین-6،2- دی­اون)، یک باز پورین است که در بیشتر بافت‌ها و مایع‌ها و دیگر اندام‌های زنده بدن انسان یافت می‌شود. خواص ویژه و منحصر به فرد زانتین و مشتقات آن از جمله خواص زیستی و دارویی آن از اهمیت بسیاری برخوردار می­باشد. در بازهای پورین بیشتر در بافت­های بدن انسان یافت می­شوند و آن­ها در نوشیدنی­هایی مثل چای، قهوه و کوکا نیز وجود دارند. محاسبات تئوری بر روی توتومرهای زانتین با بهره گرفتن از GAUSSIAN 09 و Gauss-View برنامه تجسم مولکولی بر روی کامپیوترشخصی انجام شد. مطالعات بر روی ساختار توتومرها در فاز گازی و چندین حلال مورد بررسی قرار گرفت. همچنین برهم­کنش ویژه توتومر با یک مولکول آب با روش تابع عاملیت دانسیته (DFT/B3LYP) با سطح پایه 6-311++G(d,p) مورد بررسی قرار گرفت. به علاوه، تغییر ممان دو قطبی در فاز گازی و اثر حلال خاص با افزایش یک مولکول آب نزدیک مرکز الکترون دوستی توتومر‌ها، حالت گذار انتقال پروتون به وسیله یک مولکول آب بررسی شد و تغییرات NBO در اتم نیز مورد بررسی قرار گرفت. به کمک محاسبات DFT و MP2 در فاز گازی پایدارترین فرم این توتومرها بدست آمد.

واژه­ های کلیدی:

زانتین، توتومری، اثر حلال، تابع عاملیت دانسیته

فصل اول

مقدمه و تاریخچه

ترکیبات آلی حلقوی

ترکیبات آلی حلقوی به دو دسته هموسیکلی [1]و هتروسیکلی[2] تقسیم می­شوند. حلقه­های هموسیکلی فقط دارای یک نوع اتم هستند، اما حلقه های هتروسیکلی علاوه بر کربن، یک یا چند اتم غیر کربن دارند. نیتروژن، اکسیژن و گوگرد رایج­ترین هترو­اتم ها هستند [1].

اپوکسید­ها (اترهای حلقوی سه عضوی)، لاکتونها (استرهای حلقوی)، و پیریدین (یک باز حلقوی)، لاکتامها (آمیدهای حلقوی) و حلال­هایی از قبیل تتراهیدروفوران (یک اتر حلقوی) همگی ترکیبات هتروسیکل هستند.

واسطه­های هتروسیکلی در سنتز به عنوان گروه­های محافظ، استفاده روز افزونی دارند، چنین گروه­هایی به آسانی تولید شده و در پایان کار به آسانی خارج می­گردند. اترهای تاجی نیز ترکیبات هتروسیکلی هستند. چون یکی از خواص معمولی اترها قابلیت حلال پوشی کاتیون­ها می­باشد، بنابراین این ترکیبات دارای اهمیت ویژه­ای هستند، زیرا مولکول­های آن­ها حلقوی و حلقه­هایی با اندازه­ های خاص می­باشند که می­توانند کاتیون­ها را در داخل حفره خود قرار دهند. ترکیبات هتروسیکلی از جمله ترکیبات آلی هستند که خواص زیستی دارند. به عنوان مثال پنی سیلین (آنتی بیوتیک)، سایمتیدین (عامل ضد زخم معده) و ساخارین (ماده شیرین کننده مواد غذایی)، همگی در شمار ترکیبات هتروسیکلی هستند [1].

تعداد صفحه : 68

قیمت :14700 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 :        *       [email protected]

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.