Расчет активационного барьера реакции и проверка найденных точек на соответствие критическим условиям ппэ.

↑

▷ Содержание

Стр 1 из 2Следующая ⇒

Расчетная работа № 6

Расчет активационного барьера реакции и проверка найденных точек на соответствие критическим условиям ППЭ.

Самостоятельная работа: 926, с. 30-34.

Задание № 4. Проведите расчет переходного состояния и оцените активационный барьер органической реакции. Приведите энергетический профиль процесса.

1) CH₃Br + Cl^- = CH₃Cl + Br^-

2) 926, 7.6.2.

ВВЕДЕНИЕ

Органическую реакцию рассматривают как превращение исходных соединений в продукты. Например, реакция нуклеофильного замещения атома галогена в гологенометанах:

1 2

Реакция протекает по следующему механизму: в результате сближения реагентов, сопровождающееся понижением энергии, образуется предреакционный комплекс PC. Затем система через переходное состояние TS3 переходит в послереакционный комплекс RC, а затем в продукты реакции 2.

PC

TS3

RC

    Энергетический профиль реакции выглядит следующим образом:

Рис. Энергетический профиль реакции

Разность значений теплоты образования ΔH_f переходного состояния и предреакционного состояния PC называется энтальпией активации ΔΔH_f^I.

Рекомендации к выполнению задания

1. Провести оптимизацию геометрии с одновременным расчетом вторых производных бром- и хлорметанов. Использовать файл React_XX.inp*. Убедиться в соответствии найденных точек критическим условиям. В отчете привести значения трех первых частот.

2. Рассчитать ΔH_f  хлорид- и бромид-анионов. Рекомендуется использовать файл Anion_XX.inp*, в котором указан заряд частицы ICHARG=-1.

3. Рассчитать предреакционный комплекс PC и послереакционный комплекс RC. Исходная геометрия строится из оптимизированных молекул бром- и хлорметанов с добавлением соответственно Br и Cl, которые располагаются на прямой, проходящей через связь C-Hal на расстоянии 2.5 Å от углерода. Для расчета использовать файл Anion_XX.inp.

4.  Задать начальную геометрию для расчета TS_BrCl.

- Открыть файл, содержащий оптимизированную геометрию CH₃Br 1.

- Добавить атом хлор и расположить его на прямой Br-C (см. рис.).

- Соединить атомы C и Cl связью, используя клавиши <Ctrl+B> и установить длину связи равной 2,0 Å.

- Установить длину связи Br-C равной 2,5 Å.

- Установить угол Br-C-Cl равным 180 град.

- Нажать клавиши <Ctrl+D> (или активировать иконки 1 и 2, см. рис.) и курсором мышки при нажатой ЛК поместить атомы водорода связей
С-Н под углом примерно 90 град. к линии Br-C-Cl. Длина связи С-Н должна быть около 1 Å. Отключение режима перемещения – повторное нажатие <Ctrl+D>или повторное нажатие иконки 1.

Частоты, см^-1

Познавательные статьи:



Психологические особенности спортивного соревнования

Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации

Занятость населения и рынок труда

Социальный статус семьи и её типология