화학실험기법. 화실기. Exp 5. Quantum Chemistry: SN2 Reaction

소개

화학실험기법 1 A+ 받은 자료입니다.

목차

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

본문내용

Ⅰ. Abstract
계산 화학은 기존 실험에서 관측할 수 없었던 값을 얻게 해준다. 기존 실험에서는 기계의 해상도나 전이 상태와 같은 분자의 불안정성 때문에 화학적인 특성을 자세히 알 수 없다는 한계가 있었다. 이를 알기 위해서는 슈뢰딩거 방정식의 풀이가 필요하고 복잡한 분자는 근사법이 필요하므로 컴퓨터를 이용한 계산화학이 필수적이다. 본 실험에서는 ‘GaussView’를 통해 분자들의 화학적인 특성을 관찰한다. Part 1에서는 입체 이성질체 사이의 에너지와 dipole moment를 계산하며 비교하고 Part 2에서는 전자 수가 같은 분자들의 molecular orbital의 형태를 얻고 앞 실험과 같이 dipole moment를 얻는다. Part 3에서는 SN2 reation에서의 매우 짧은 전이 상태에 대해 알아보고자 한다. 앞서 언급한 것과 같이 전이상태의 life-time은 매우 짧아 실제 반응에서 관찰하기 어렵다. 그러나 프로그램을 통해 transition state optimization을 수행하여 그 때의 분자 구조를 관찰하고 Intrinsic Reation Coordinate를 통해 반응 경로의 에너지를 얻고 reaction coordinate를 그리고자 한다.

Ⅱ. Introduction
계산 화학은 화학반응이나 분자구조, 그리고 역학 등을 수치적으로 모델링된 원자와 분자를 통해 연구하는 한 분야이다. 계산 화학의 발전으로 기존에는 여러 가지 한계로 인해 알 수 없었던 기본적인 화학 반응과 과정의 자세한 정보를 알 수 있게 되었다. 이와 같이, 계산 화학은 화학 연구와 실험의 한계를 보안해주며 현대 화학의 필수적인 분야가 되었다.
계산 화학에는 크게 두 가지 접근법이 있다. 첫 번째는 quantum chemistry (electronic structure) method이고 두 번째는 classical molecular dynamics (molecular mechanics) method이다. 이번 실험에서는 첫 번째 방법을 통해 분자 구조와 화학 반응을 이해하고자 한다.

참고자료

· 화학실험기법 manual
· Peter Atkins, Physical Chemistry, 10thedition, Oxford (2014)
· https://chem.libretexts.org/Textbook_Maps/General_Chemistry/Map%3A_A_Mol
· ecular_Approach_(Tro)/10%3A_Chemical_Bonding_II%3A_Molecular_Shapes%2C_Valance_Bond_Theory%2C_and_Molecular_Orbital_Theory/10.8%3A_Molecular_Orbital_Theory%3A_Electron_Delocalization. Chemistry LibreTexts. <Molecular Orbital Theory> (2018.06.06. 인용)