물리분석실험 quantum calculation 결과 레포트

소개

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목차

1. Data & Result
2. Discussion
3. Reference

본문내용

Data & Result
◎ E-form과 Z-form의 에너지 차이
Orca 프로그램의 HF-3c 방법으로 5,6-dihydrodibenzo[c,g][1,2]diazocine의 두 isomer형태인 E와 Z form의 에너지 차이를 계산한다.
E form의 Final Gibbs free energy 는 –641.56273009 Eh이다.
Z form의 Final Gibbs free energy 는 –641.58659495 Eh이다.
두 형태의 energy 차이는 0.02386486 Eh이다.
이 값은 62.657194703 kJ/mol, 14.975428944 kcal/mol와 같다.
이 에너지 차이는 2-butene의 E, Z form의 에너지 차이가 1kcal/mol 정도, ester bond의 E,Z form의 에너지 차이가 8.5kcal/mol 정도인 것과 비교해보면 두 form 사이에 상당한 에너지 차이가 존재한다는 것을 알 수 있다.

◎ 두 isomer의 UV/VIS absorption spectra 계산
마찬가지로 Orca에서 TDDFT 방식을 이용해 5,6-dihydrodibenzo[c,g][1,2]diazocine의 두 isomer형태인 E와 Z form의 흡수 스펙트럼을 계산한다.
E form의 경우 흡수 스펙트럼은 505.8nm이다.
Z form의 경우 흡수 스펙트럼은 413.8nm이다.
이 흡수 스펙트럼 계산된 흡수 스펙트럼 중 파장이 가장 긴 스펙트럼으로 과 사이의 전자 excitation에 의한 흡수 스펙트럼이다.
문헌상에서의 흡수 스펙트럼은 E form의 경우 490nm, Z form의 경우 404nm이다. 즉 E form과 Z form 모두에서 조금 더 높은 파장에서 흡수 스펙트럼이 계산된 것을 확인할 수 있다. 그 이유에 대해서는 과제에서 언급했다.

참고자료

· Siewertsen, R., Neumann, H., Buchheim-Stehn, B., Herges, R., Nather, C., Renth, F., & Temps, F. Highly efficient reversible Z− E photoisomerization of a bridged azobenzene with visible light through resolved S1 (nπ*) absorption bands. J. AM.CHEM. SOC, Vol 131,43, 15594-15595, 2009
· H. M. Dhammika Bandara, Shawn C. Burdette, Photoisomerization in different classes of azobenzene,Chem. Soc. Rev., 41, 1809,. 2012