서울대학교_물리분석실험_Quantum Calculation(2024)
- 최초 등록일
- 2024.09.26
- 최종 저작일
- 2024.04
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소개글
"서울대학교_물리분석실험_Quantum Calculation(2024)"에 대한 내용입니다.
목차
1. Abstract
2. Result
3. Discussion
4. Reference
본문내용
1. Abstract
실제 계에서는 다양한 원자 혹은 분자가 끊임없이 상호작용하고 있기 때문에 정확한 계산을 하기 어렵다. 컴퓨터를 이용하여 근사적인 계산 방법을 이용하는데 이번 실험에서는 TD-DFT(time dependent density functional theory)를 이용한다. ORCA software와 AVOGADRO1을 이용했으며 basis set으로 hybrid functional의 일종인 B3LYP를 입력하여 hexane 용매 속 5,6-dihydrodibenzo[c,g][1,2]diazocine과 azobenzene의 형태에 따른 에너지를 계산하고 UV-VIS absorption spectrum을 비교해보았다. 계산 결과 5,6-dihydrodibenzo[c,g][1,2]diazocine[Z]의 에너지가 [E]보다 약 41.563kcal/mol 낮아 안정한 것으로 나타났다. Azobenzene의 경우 trans 형태의 에너지가 cis형태보다 7.281kcal/mol 낮아 더 안정한 것으로 나타났다. Gibbs free energy의 경우 diazocine에서 E와 Z의 차이가 14.967kcal/mol, azobenzene에서 trans와 cis의 차이가 7.742kcal/mol로 계산됐다. 이렇게 conformation마다 에너지가 다른 이유는 원자의 배치와 관련이 있는데, 대표적으로 N원자의 p orbital에 있는 unpaired electrons의 근처 σ orbital과의 hyperconjugation으로 인한 delocalization의 효과로 에너지 안정화가 있다.
참고 자료
Hesselmann, Andreas, Werner, Hans-Joachim, Knowles, Peter J, Thermochemical evaluation of adaptive and fixed density functional theroy quadrature schemes, The Journal of Chemcial Physics157, Cardiff University, 2022
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