Result - Quantum Chemistry : SN2 reaction

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목차

1. Abstract
2. Introduction
3. Experimental Method
4. Result and Discussion
5. Conclusion
6. Reference

본문내용

Abstract
슈뢰딩거 방정식(Schrödinger equation)에서 wave function을 찾아내고, ideal value를 찾은 후 방정식을 풀면 분자의 구조나 모든 chemical property들을 알 수 있다. 그러나 문제는, 수학적으로 계산하기에는 한계가 있다. 즉, H이온이나 He이온 같이 작은 원자에 대해서만 슈뢰딩거 방정식을 풀 수 있고, 복잡한 계산식에서는 풀 수 없다. 그렇기에 numerical solution을 찾아내는 것이 computational quantum chemistry의 목표이다. 우리 실험에서는(본 연구에서는) Gaussian09라는 상용프로그램을 사용하여, 분자 오비탈, 분자의 총 에너지 및 쌍극자 모멘트 값을 확인할 것이다.
첫 번째로, 1,2-Dichloro-1,2-difluoroethane stereoisomer(RR, SS, meso)의 에너지(hartree & kcal/mol)와 쌍극자 모멘트의 차이를 비교하고 그것의 방향을 그릴 것이다.
두 번째로, ethylene과 formaldehyde의 dipole moment, HOMO(highest occupied molecular orbital) 그리고 LUMO(lowest occupied molecular orbital)를 비교할 것이다. 마지막으로, F⁻와 CH3Cl(chloromethane)의 SN2 반응의 transition state를 optimized structure로 나타내고, reaction path와 함께 atomic motion을 묘사하고, IRC(intrinsic reaction coordinate)를 통해 reaction path와 에너지 값을 분석할 것이다.

Introduction
분자의 상태, 전자의 파동성, 에너지 준위, 전자 밀도, 화학적 특성 등을 이해하기 위해서는 ‘슈뢰딩거 방정식(Schrödinger equation)’을 수학적으로 풀면 된다.

참고 자료

Organic Chemistry / 6th Edition / Paula Yurkanis Bruice. 자유아카데미
Orbital interaction in chemistry / 6th edition / Thomas A. Albright Jeremy K. Burdett Myung-Whangbo / WILEY
엥겔의 물리화학. 제3판. PEARSON. p.685