• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제30권4호
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• pp.837-845
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• 2009

We have performed DFT calculations to investigate the conformational characteristics and hydrogen bonds of the calix[6]arene (1) and p-tert-butylcalix[6]arene (2). The structures of various conformers of 1 were optimized by using the B3LYP/6-31G(d,p) and /6-31+G(d,p) methods followed by single point calculation of MPW1PW91/ 6-31G(d,p). The relative stability of the conformers of 1 is in the following order: cone (pinched: most stable) > partial-cone > cone (winged) $\sim$ 1,2-alternate $\sim$ 1,2,3-alternate > 1,4-alternate > 1,3-alternate > 1,3,5-alternate. The structures of different conformers of 2 were optimized by using the B3LYP/6-31G(d,p) method followed by single point calculation of MPW1PW91/6-31G(d,p). The relative stability of the conformers of 2 is in the following order: cone (pinched) > 1,2-alternate > cone (winged) > 1,4-alternate $\sim$ partial-cone > 1,2,3-alternate > 1,3,5alternate > 1,3-alternate. One of the important factors affecting the relative stabilities of the various conformers of the 1 and 2 is the number and strength of the intramolecular hydrogen bonds.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제31권7호
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• pp.1875-1880
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• 2010

A dicycle pyrazoline derivative, 1-phenyl-5-(p-fluorophenyl)-3,4-($\alpha$-p-fluoro-tolylenecyclohexano) pyrazoline, was synthesized and characterized by elemental analysis, IR, UV-vis, fluorescence spectra and X-ray single crystal diffraction. Density function theory (DFT) calculations were performed by using B3LYP method with 6-$311G^{**}$ basis set. The optimized geometry can well simulate the molecular structure. Vibrational frequencies were predicted, assigned and compared with the experimental values, which suggest that B3LYP/6-$311G^{**}$ method can well predict the IR spectra. Both the experimental electronic absorption spectra and the predicted ones by B3LYP/6-$311G^{**}$ method reveal three electron-transition bands, with the theoretical ones having some red shifts compared with the experimental data. Natural bond orbital analyses indicate that the absorption bands are mainly derived from the contribution of n $\rightarrow\pi^*$ and $\pi\rightarrow\pi^*$ transitions. Fluorescence spectra determination shows that the title compound can emit blue-light at about 478 nm. On the basis of vibrational analysis, the thermodynamic properties of title compound at different temperature have been calculated, revealing the correlations between $C^0_{p,m}$, $S^0_m$, $H^0_m$ and temperature.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권11호
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• pp.3249-3252
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• 2013

We have explored the potential energy surface for the isomerization of the aniline (AN) radical cation to the 2-, 3-, and 4-methylpyridine (picoline, MP) radical cations using G3 model calculations. The isomerization may occur through the 1H-azepine (7-aza-cycloheptatriene) radical cation. A quantitative kinetic analysis has been performed using the Rice-Ramsperger-Kassel-Marcus theory, based on the potential energy surface. The result shows that isomerization between $AN^{+\bullet}$ and each $MP^{+\bullet}$ hardly occurs before their dissociations.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제29권10호
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• pp.1893-1897
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• 2008

We have performed DFT calculations to investigate the conformational characteristics and hydrogen bonds of the p-tert-butylcalix[5]arene (1) and p-tert-butylcalix[4]arene (2). The structures of different conformers of 1 were optimized by using B3LYP/6-31+G(d,p) method. The relative stability of the various conformers of 1 is in the following order: cone (most stable) > 1,2-alternate > partial-cone > 1,3-alternate. The relative stability of four conformers of 2 is in the following order: cone (most stable) > partial-cone > 1,2-alternate > 1,3-alternate. The primary factor affecting the relative stabilities of the various conformers of the 1 and 2 are the number and strength of the intramolecular hydrogen bonds. The hydrogen-bond distances are discussed based on different calculation methods.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제27권7호
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• pp.1048-1052
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• 2006

Ab initio calculations of the structure, atomic charges and natural bond orbital (NBO) have been performed at HF/6-311G** and B3LYP/6-311G** levels for the title compound of dibenzothiazyl-disulfide. The calculated results show that the two nitrogen atoms have the biggest negative charges and they are the potential sites to react with the metallic ions, which make the title compound become a di-dentate ligand. Vibrational frequencies of the title compound have been obtained and compared with the experimental value and the comparison indicates that B3LYP/6-311G** level is better than HF/6-311G** level to predict the vibrational frequencies for the system studied here. For the title compound, electronic absorption spectra calculated by time?ependent density functional theory (TD-DFT) are more accurate than Hartree-Focksingle-excitation CI (CI-Singles) method. NBO analyses show that the electronic transitions are mainly derived from the contribution of bands $\pi\rightarrow\pi^{*}$. Thermodynamic calculated results show that the formation of the title compound from 2-mercaptobenzothiazole is a spontaneous process at room temperature with the change of free Gibbs being negative value.

• 대한화학회지
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• 제61권1호
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• pp.16-24
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• 2017

본 연구는 그래핀과 유사한 2차원 붕소-질소(BN)와 알루미늄-질소(AlN) 시트에 여러 대기 유해 가스($CO_x$, $NO_x$, $SO_x$)가 흡착될 때의 구조적 특징과 결합에너지를 밀도 범함수 이론(DFT)과 MP2 방법을 사용하여 연구하였다. 분자 구조는 $B3LYP/6-31G^{**}$와 $CAM-B3LYP/6-31G^{**}$이론 수준에서 최적화하고, 진동 주파수를 계산하여 열역학적으로 가장 안정한 분자 구조를 확인하였다. 결합에너지는 $MP2/6-31G^{**}$ 이론 수준에서 한 점(single point) 에너지를 계산하고, 영점 진동에너지(ZPVE)와 바탕집합 중첩에러(BSSE)를 모두 보정하였다. BN 시트에 가스의 흡착은 모두 물리흡착으로 예측되었으며, AlN 시트에 대한 가스 흡착은 $CO_x$나 $NO_x$에 대해서는 물리흡착이 그리고 $SO_x$에 대해서는 화학 흡착이 일어날 것으로 예측되었다.

• 대한화학회지
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• 제53권6호
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• pp.640-652
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• 2009

캘릭스[n]아렌 (1-4)의 다양한 이형체들에 대한 구조들이 DFT B3LYP/6-31+G(d,p) 와 mPW1PW91/ 6-31+G(d,p) (hybrid HF-DF) 계산 방법들에 의하여 최적화 되었다. 모든 캘릭스[n]아렌 (1-4)의 다양한 이형체들 중에서, 수소결합들의 영향으로, cone 이형체가 가장 안정하였다. 그러나, 이형체들의 상대적인 안정성은 다음과 같이 서로 달랐다. 1. t-부틸캘릭스[4]아렌(1): cone > partial-cone > 1,2-alternate > 1,3-alternate. 2. t-부틸캘릭스[5]아렌(2): cone > 1,2-alternate > partial-cone > 1,3-alternate. 3. 탈부틸화된 캘릭스[6]아렌(3): cone(pinched) > partial-cone > cone(winged) ~ 1,2-alternate - 1,2,3-alternate > 1,4-alternate > 1,3-alternate > 1,3,5-alternate. 4. t-부틸캘릭스[6]아렌(4): cone(pinched) > 1,2-alternate > cone(winged) > 1,4-alternate - partial-cone > 1,2,3-alternate > 1,3,5-alternate > 1,3-alternate. 분자 내부의 수소결합의 개수와 강도들이 캘릭스[n]아렌의 다양한 이형체들의 상대적인 안정성에 가장 영향을 많이 미치는 인자들이었다. 두 가지 서로 다른 계산방법들 (B3LYP과 mPW1PW91)에 대한 여러 가지 이형체들에서의 수소결합 길이들이 비교되었다.

• 대한화학회지
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• 제65권1호
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• pp.9-14
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• 2021

이 연구에서는 1기압 298 K 기체 상태에서 페난트렌에 두 개의 OH 라디칼이 연쇄적으로 작용하여 페난트렌이 분해되는 반응 과정을 B3LYP/6-31G(d,p) 기저함수를 사용하여 DFT 계산을 수행하였다. 계산 결과 두 개의 OH 라디칼이 연쇄적으로 페난트렌에 작용하는 경우에도 phenanthren-9-ol 생성 반응이 phenanthren-1-ol 생성 반응보다 유리할 것으로 예측된다. 한편 OH 첨가와 H 추출 과정에 대한 우선성은 상온에서 OH 첨가 과정이 유리할 것으로 예측되었다.

• 대한화학회지
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• 제53권5호
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• pp.521-529
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• 2009

1,3-디메톡시-티아캘릭스[4]크라운-5-에테르 (3)의 다양한 이형체들(cone_oo, cone_oi, pc_oo, pc_io, pc_oi, pc_ii, 13a_oo, 13a_io)에 대한 구조들이 DFT B3LYP/6 - 31 + G(d,p)와 mPW1PW91/6 - 31 + G (d,p) (hybrid HF-DF) 계산 방법들에 의하여 최적화 되었다. 13a_oo (1,3-alternate 이형체에서 두 개의 메 톡시기가 모두 밖으로 향해 있는 구조)가 가장 안정하였으며, 기존에 보고된 실험 결과와 잘 일치하였다. mPW1PW91/6 - 31 + G(d,p) 계산에 의한 상대적인 안정성은 다음과 같았다: 13a_oo (가장 안정) > 13a_io$\sim$ pc_io$\sim$cone_oo > cone_oi$\sim$pc_oo$\sim$pc_oi > pc_ii.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권7호
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• pp.95-104
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• 2018

이성질체의 형태는 수용액 상태에서 종종 안정성과 반응성 등의 기본상태 뿐만 아니라 사슬성장 및 접힘 과정으로 인하여 형태형성에 영향을 주기 때문에 올리고펩티드의 형태를 이해하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 L-알라닌(LA), 글리신(G) 5량체 모델의 무수 및 수화물(수화율; h/1) 상태의 구조와 에너지를 4가지 형태이성질체 (베타-확장형;= t-/t+, $PP_{II}$형; g-/t+, $PP_{II}$-유사형; g-/g+ 및 알파-나선형; g-/g-)에 대하여 B3LYP/6-31G(d,p)를 이용하여 양자화학계산(QCC) 방법으로 분석하였다. 구조최적화는 밀도함수 이론(DFT)으로써 B3LYP를 사용하였으며, 기본설정(Basic set)으로는 6-31G(d,p)를 이용하였다. 이미노 양성자(NH)를 갖는 LA와 G에서 베타-확장형, $PP_{II}$-유사형, 알파-나선형의 3가지 형태가 얻어졌으며, 대부분 물 분자가 $PP_{II}$-유사형과 알파-나선형에서는 CO-HN 분자 내 수소결합 사이에 주로 삽입되었고, 베타-확장형은 CO기에 부착되었다. 또한, LA와 G에서 $PP_{II}$-유사형 형태이성질체가 무수 및 수화물 상태에서 가장 안정적이었으며, $PP_{II}$ 형태이성질체는 얻어지지 않았다. LA에 대한 결과는 알라닌 올리고펩티드의 안정적인 형태가 주로 $PP_{II}$라고 보고한 다른 연구의 실험적 및 이론적인 결과와는 상이했다. 올리고펩티드 형태이성질체의 생성패턴과 안정성이 CO-HN의 분자 내 수소결합의 존재 여부 또는 출발 아미노산 내 $NH_2$기의 존재 여부에 강한 영향을 받는 것을 알 수 있었다.