• 제목/요약/키워드: ab initio calculations

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Ab-inito and NMR Studies on the Rotational Barrier for Thioacetamide and Acetamide

  • 최영기;송근일;최영상;윤창주
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제18권10호
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    • pp.1094-1099
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    • 1997
  • The rotational barriers of thioacetamide (TA) and acetamide (AA) were studied using the ab-initio molecular orbital theory and NMR spectroscopy. The calculated rotational barriers using MP2/6-31G**//MP2/6-31G** for TA was 72.26 kJ/mol and 58.19 kJ/mol for AA, respectively. These results are good agreement with the experimental data. The tendency for the change of structural parameters is consistent with the result of formamide. In both amides, the rotational barrier arises from the pyramidalization of nitrogen. The chemical shifts of both amides are shifted upfield when temperature is raised, which confirms pyramidalization of nitrogen. The lineshape of 1H-NMR spectra of TA shows quintet which is contributed from two triplet spectra. This means that the distribution of electrons around the nitrogen is rather symmetric. Ab-initio calculations of electric field gradient for both amides confirm the above results. The above experimental results are well understood by Keith's view on thioamides, which excludes the contribution of resonance structure and considers the origin of rotational barrier to be the same in both thioamides and in corresponding amides.

Ab Initio and Experimental Studies on Dibenzothiazyl-Disulfide

  • Jian, Fang-Fang;Zhang, Ke-Jie;Zhao, Pu-Su;Zheng, Jian
    • 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.

메탄올과 에탄올의 K+착물에 대한 Ab Initio 연구 (Ab Initio Study on Complexes of Potassium with Methanol and Ethanol)

  • 성은모;황호준
    • 대한화학회지
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    • 제50권3호
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    • pp.203-207
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    • 2006
  • K+(C2H5OH)n, (n=1~5) 착물에 대한 구조와 결합에너지에 대하여 MP2/full gen 6d와 MP2/6-311G**의 방법으로 계산하였다. n이 증가함에 따라 착물의 형태는 선형, 삼각형, 정사면체, 삼각이중피라밋 형태를 갖는 것으로 나타났고 K+-O의 길이는 용매 분자수가 증가함에 따라 증가하고 ∠K+OC도 증가하며 ∠K+OH는 n이 증가함에 따라 감소함을 보였다. 결합에너지는 n이 증가함에 따라 증가하나 순차적으로 증가하는 폭은 n이 커질수록 감소함을 볼 수 있었고 이는 용매분자간의 상호작용이 많은 영향을 주고 있는 것으로 나타났다.

Ab Initio Study of Complexation of Alkali Metal Ions with Alkyl Esters of p-tert-Butylcalix[4]arene

  • Choe, Jong-In;Oh, Dong-Suk
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제25권6호
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    • pp.847-851
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    • 2004
  • The complexation characteristics of tetramethyl (1) and tetraethyl esters (2) of p-tert-butylcalix[4]arene with alkali metal cations have been investigated by ab initio calculation. The structures of endo- or exocomplexation of the hosts in cone conformation with alkali metal ions have been optimized using HF/6-31G method followed by B3LYP/6-31G(d) single point calculation. B3LYP/6-31G(d) calculations suggest that exo-complexation efficiencies of sodium ion to the cavity of lower rim of hosts 1 and 2 are 27.1 and 25.8 kcal/mol better than that of potassium ion, respectively. The exo-complexation efficiencies of potassium ion to the cavity of lower rim of hosts 1 and 2 are 33.3 and 31.5 kcal/mol better than the endo-complexation inside the upper rim (four aromatic rings) as expected from the experimental results. B3LYP/6-31G(d) calculation of the ethyl ester 2 shows 29.5 and 30.8 kcal/mol better exo-complexation efficiency for both sodium and potassium ions than the methyl ester 1.

치환 옥사졸의 양성자 친화도에 대한 ab initio 연구 (Ab Initio Studies on Proton Affinities of Substituted Oxazoles)

  • 이현미;이송은;장만식;박병각;이갑용
    • 대한화학회지
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    • 제39권7호
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    • pp.493-500
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    • 1995
  • 옥사졸 고리를 포함하는 lexitropsin에서, DNA minor groove의 염기쌍(G-C sequence)과 결합하는 부분인 옥사졸의 최적화된 기하학적 구조를 MM+ 및 ab initio(Hartree-Fock) 계산을 통해 밝혔다. 최적화딘 구조에 대해 6-31G 및 $6-31G^{\ast}$ basis set를 사용하여 양성자 친화도와 전자적 구조를 계산하였다. 아울러 옥사졸의 양성자 친화도에 미치는 치환기 효과를 알아보기 위해 전자를 주는 기와 전자를 끄는 기를 갖는 여러 치환 옥사졸에 대해 양성자 친화도를 조사하였다. 그 결과 전자를 주는 기는 옥사졸의 양성자 친화도를 증가시키는 반면 전자를 끄는 기는 양성자 친화도를 감소시킴을 알았으며, 이 결과를 치환 옥사졸의 산소의 atomic charge와 전자밀도로 설명할 수 있었다.

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시안화수소와 플루오르화수소와의 수소결합 삼합체들에 관한 Ab Initio 연구 (Ab Initio Studies on Hydrogen-Bonded Trimers Formed between Hydrogen Cyanide and Hydrogen Fluorides)

  • 이순기;이현진
    • 대한화학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.187-195
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    • 1996
  • 한 분자의 시안화수소와 두 분자의 플루오르화수소 사이에 생성 가능한 다섯개의 수소결합 삼합체들에 대하여 TZ+P 수준의 기본조를 사용하여 ab initio 계산을 하였다. 이것들의 몇 가지 바닥상태 성질을 구하여 단위체와 이합체들의 대응하는 성질과 비교하였다. 앞으로 얻울 수 있게 될 실험 자료들을 보충하기 위하여 계산한 평형 기하구조, 안정화 에너지 및 쌍극자 모멘트를 나타냈다. 이 수준의 근사법에서는 분자내 결합거리는 항상 실험값보다 작게 계산되었지만, 분자간 거리와 쌍극자 모멘트는 크게 계산되었다. 다섯개의 삼합체중에서 HCN$(HF)_2$가 가장 안정하고, 또한, $(HCN)_2HF$보다도 더 안정한 것으로 나타났다. 분자간 상호작용의 비가감성에 대한 전형적인 특징은 HCN$(HF)_2$에서 비교적 강했다.

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플루오르화메탄들과 암모니아 및 물과의 수소결합 이량체들에 관한 Ab Initio 연구 (Ab Initio Studies on Hydrogen-Bonded Dimers of Fluoromethanes with Ammonia and Water)

  • 이순기;김승훈
    • 대한화학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.408-415
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    • 1993
  • $CH_4,\;CH_3F,\;CH_2F_2,\;CHF_3$$NH_3$H_2O$와의 수소결합 이량체들에 대하여 9s5p/5s 및 9s5p1d/5s1p의 basis sets를 사용하여 체계적인 ab initio 계산을 하였다. 이들 이량체들의 바닥상태성질을 구하여 독립된 단위체들의 대응하는 성질과 비교하였으며, 평형기하구조, 안정화에너지, 쌍극자모멘트 및 분자간 결합의 힘상수 등을 보고하였다. 사슬형 소중합체들에서 수소결합의 비가감적 거동의 결과로부터 일어나는 여러가지 효과들을 논의하고, SCF 근사법의 사용에 따른 체계적 및 조직적인 오차들과 계산결과들의 basis sets 의존성을 지적하였다.

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