Zarei, Seyed Amir;Akhtari, Keivan;Hassanzadeh, Keyumars;Piltan, Mohammad;Saaidpour, Saadi;Abedi, Marjan
Journal of the Korean Chemical Society
/
v.57
no.3
/
pp.311-315
/
2013
The geometry structures of hexa-coordinated [NiLX]X complexes ($X=Cl^-,\;Br^-,\;I^-$) {L = 8,9,18,19-tetrahydro-7H,17H-dibenzo[f,o] [1,5,9,13]dioxadiaza cyclohexadecine-8,18-diol} are optimized by density functional theory (DFT) using B3LYP/LANL2DZ. The calculated geometric parameters are in good agreement with the corresponding experimental values. Calculation results about these complexes show that dipole moment decreases, and the energy levels of HOMOs descend from iodo-complex to chloro-complex. The energy levels of HOMOs descend gently from iodo-complex to chloro-complex, while the energy levels of LUMOs in the present complexes are almost similar; therefore the energy gapes between HOMOs and LUMOs increased from iodo-complex to chloro-complex.
The structures and metal affinities of the binding configurations of $Cu^{+}$ and $Cu^{2+}$ to proline have been investigated using the hybrid three-parameter Density Functional Theory(DFT/B3LYP). We found that the metal-proline bonding and the energy ordering of several conformers were very different in $Cu^{+}$-proline and $Cu^{2+}$-proline. For $Cu^{+}$-proline, the ground state structure was found to have a bidentated coordination in which $Cu^{+}$ was coordinated to the carbonyl oxygen and imino group nitrogen of neutral proline. On the contrary, the ground state structure of $Cu^{2+}$-proline involves chelation between the two oxygens of the carboxylate group in a zwitterionic proline. The metal ion affinity of proline of the most stable $Cu^{+}$-proline complex was calculated as 76.0 kcal/mol at 6-311++G(d,p) level, whereas the $Cu^{2+}$ ion affinity of proline was calculated as 258.5 kcal/mol.
We present calculations for valine (Val) - $(H_2O)_n$ (n = 0-5) to examine the effects of microsolvating water on the relative stability of the zwitterionic vs. canonical forms of Val. We calculate the structures, energies and Gibbs free energies of the conformers at B3LYP/6-311++G(d,p), wB97XD/6-311++G(d,p) and MP2/aug-cc-pvdz level of theory. We find that five water molecules are needed to stabilize the zwitterionic form of Val. By calculating the barriers of the canonical ${\leftrightarrow}$ zwitterionic pathways of Val - $(H_2O)_5$ conformers, we suggest that both forms of Val - $(H_2O)_5$ may be observed in low temperature gas phase.
Results of the comparisons of various density functional theory (DFT) methods with different basis sets for predicting the molecular geometry of TPOP24N-Oxide macrocycle, an oxoporphyrin N-oxide, are reported in this paper. DFT methods, including M06-2X, B3LYP, LSDA, B3PW91, PBEPBE, and BPV86, are examined. Different basis sets, such as 6-$31G^*$, 6-31+G (d, p), 6-311+G (d, p), and 6-311++G (d, p), are also considered. The M06-2X/6-$31G^*$ level is superior to all other density functional methods used in predicting the geometry of TPOP24N-Oxide. The geometries of regioisomeric chlorin N-oxide and oxoporphyrin N-oxide are reported using M06-2X/6-$31G^*$ method. The geometry effects of oxoporphyrin and chlorin N-oxide regioisomers are increased ${\beta}-{\beta}$ bond lengths by N-oxidation because the bond overlap index due to charge transfers is decreased. In N-oxidation ring (II, III), angles that include ${\beta}-{\beta}$ bond length increase as the bond overlap index of ${\beta}-{\beta}$ bond is decreased by N-oxidation. The potential energy surfaces of chlorin N-oxide and oxoporphyrin N-oxide are explored by M06-2X/6-$31G^*$, and single-point calculations are performed at levels up to M06-2X/6-311++G (d, p). Total and relative energies are then calculated. The results indicate that chlorin 24 N-oxides are more stable than chlorin 22 N-oxides in chlorin N-oxide regioisomers. Moreover, TPOP24N-Oxide is less stable than TPOP22N-Oxide.
Abaye, Daniel A.;Aniagyei, Albert;Adedia, David;Nielsen, Birthe V.;Opoku, Francis
Mass Spectrometry Letters
/
v.13
no.3
/
pp.49-57
/
2022
During electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS) analysis of proteins, the addition of supercharging agents allows for adjusting the maximal charge state, affecting the charge state distribution, and increases the number of ions reaching the detector thus, improving signal detection. We postulate that in di-substituted arene isomers, molecules with higher polarizability values should generate greater interactions and hence elicit higher signal intensities. Polarizability is an electronic parameter which has been demonstrated to predict many chemical interactions. Many properties can be predicted based on charge polarization. Molecular polarizability is a vital descriptor for explaining intermolecular interactions. We employed DFT (density functional/Hartree-Fock hybrid model, B3LYP)-derived descriptors and computed molecular polarizability for ten disubstituted arene reagents, each set made up of three (ortho, meta, para) isomers, with reported use as supercharging reagents during ESI experiments. The atomic electronic inputs were ionization potential (IP), electron affinity (EA), electronegativity (𝛘), hardness (η), chemical potential (µ), and dipole moment (D). We determined that the para isomers showed the highest polarizability values in nine of the ten sets. There was no difference between the ortho and meta isomers. Polarizability also increased with increasing complexity of the substituents on the benzene ring. Polarizability correlated positively with IP, EA, 𝛘, η, and D but correlated negatively with chemical potential. This DFT study predicts that the para isomers of di-substituted arene isomers should elicit the strongest ESI responses. An experimental comparison of the three isomers, especially of larger supercharging molecules, could be carried out to establish this premise.
Conformations and vibrational frequencies of the racemic (2RS,3RS)-5-amino-3-(4-phenylpiperazin-1-yl)-1,2,3,4-tetrahydronaphthalen-2-ol-(I) [(2RS,3RS)-(I)], a precursor of benzovesamicol analogues, have been carried out using various DFT methods (M06-2X, B3LYP, B3PW91, PBEPBE, LSDA, and B3P86) with basis sets of 6-31G(d), 6-31+G(d,p), 6-311+G(d,p), 6-311++G(d,p), cc-pVTZ, and TZVP. The LSDA/6-31G(d) level of theory shows the best performance in reproducing the X-ray powder structure. However, the PBEPBE/cc-pVTZ level of theory is the best method to predict the vibrational frequencies of (2RS,3RS)-(I). The potential energy surfaces of racemic pairs (2RS,3RS)-(I) and -(II) are obtained at the LSDA/6-31G(d) level of theory in the gas phase and in water. The results indicate that (2RS,3RS)-(I) are more stable by ~0.75 kcal/mol in energy than (2RS,3RS)-(II) in water, whereas conformer AIIg and BIIg are more stable by ~0.04 kcal/mol than AIg in gas phase. In particular, the hydrogen bond distances between the N of piperazine and the OH of tetrahydronaphthalen become longer in gas, compared with those in the water phase. Vibrational frequencies calculated at the PBEPBE/cc-pVTZ level of theory in the gas phase are larger than those in water, whereas their intensities in the gas phase are weaker than those in water.
Effects of reaction time and temperature on the isomerization and dehydrobromination reactions of brominated butyl rubber were investigated. The structural composition of brominated butyl rubber was determined by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and proton nuclear magnetic resonance spectroscopy($^1H$-NMR), Density functional theory (DFT) was used to study on the isomerization and dehydrobromination mechanisms of model compounds. The geometries for model compounds of 3-bromo-5,5,7,7-tetramethyl-2(2',2',4',4'-tetramethyl)pentyl-1-octylene (3BrOE), 1-bromo-5,5,7,7-tetramethyl-2(2',2',4',4'-tetramethyl)pentyl-2-octylene (1Br2OE) and 5,5,7,7-tetramethyl-2(2',2', 4',4'-tetramethyl)pentyl-1,3-octadiene (CD) had been optimized by using density functional theory at B3LYP/3-21G and B3LYP/6-31G levels. The predicted energy of 3BrOE lies higher than that of 1Br2OE which suggests that 1Br2OE configuration is more stable than the 3BrOE configuration. Compared with the energy barrier, the pathway of dehydrobromination is less competitive than that of isomerization. This is qualitatively consistent with the experimental results.
The alkylation of the ambident enolates of a methyl glycinate Schiff base with ethyl chloride was studied at B3LYP and MP2 levels with $6-31+G^*$ basis set. The free (E)-enolates and (Z)-enolate are similar in energy and geometry. The transition states for the alkylation of the free (E)/(Z)-enolate with ethyl chloride have similar energy barriers of ~13 kcal/mol. However, with a lithium ion, the (E)-enolate behaves as an ambident enolate and makes a cyclic lithium-complex in bidentate pattern which is more stable by 11-23 kcal/mol than the (Z)-enolate-lithium complexes. And the TS for the alkylation of (E)-enolate-lithium complex coordinated with one methyl ether is lower in energy than those from (Z)-enolate-lithium complexes by 4.3-7.3 kcal/mol. Further solvation model (SCRF-CPCM) and reaction coordinate (IRC) were studied. This theoretical study suggests that the alkylation of ambident enolates proceeds with stable cyclic bidentate complexes in the presence of metal ion and solvent.
The possible ways for increasing the antioxidant properties of vitamin E have been investigated with density function theory. The effect of replacing three methyl groups of vitamin E with various substituents such as electron donating and electron withdrawing groups on the antioxidant properties of vitamin E were investigated. Also the effects of the reducing the number of atoms in the heterocyclic ring and replacing the oxygen heteroatom with other heteroatoms on the antioxidant properties of vitamin E were investigated. The novel structures that obtained from replacing methyl groups with substituents such as $NH_2$, OH, COOH and NHMe have greater antioxidant activity than vitamin E. Obtained results reveal that novel structure that obtained with replacing O with NH hetroatom would be a better antioxidant than vitamin E. The results reveal that reducing the number of atoms in the heterocyclic ring is a better way to synthesize novel antioxidants.
Potential Energy Surface(PES)를 양자 계산을 통해 알아내는 것은 화학 반응을 이해하는 데에 큰 도움이 된다. 이를테면 Transition State(TS)의 configuration을 알 수 있고, 따라서 reaction path와 활성화 에너지 값을 예측하여, 진행시키고자 하는 화학반응의 이해를 도울 수 있다. 하지만 PES를 그리기 위해서는 해당 분자의 다양한 configuration에 대한 singlet point energy 계산이 필요하기 때문에, 계산적인 측면에서 많은 비용을 요구한다. 따라서 product와 reactant의 구조와 같은 critical point의 정보를 이용하여 최소한의 configuration을 sampling하여 전체 PES를 재구성하는 기계학습 알고리즘을 개발하여 다차원 PES 상에서의 화학반응의 예측을 가능하게 하고자 한다. 본 연구에서는 Barbaralane의 두 안정화 된 구조의 critical point로 하여 이 주변을 random normal distribution하여, B3LYP/6-31G(d) level의 DFT 계산을 통해 relaxed scanning하여 구조와 에너지를 구하였으며, 이 정보를 Support Vector Regression(SVR) 알고리즘을 적용하여 PES를 재구현하였으며, 반응경로와 TS의 구조 그리고 활성화 에너지를 구하였다. 또한 본 기계학습 알고리즘을 바닥상태에서 일어나는 반응이 아닌, 들뜬 상태와 전자 구조가 변하는 화학반응, avoid crossing, conical intersection과 같은 Non-adiabatic frame에서 일어나는 현상에 적용 가능성을 논하고자 한다.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.