Modelowanie molekularne
metodami chemii kwantowej
Dr hab. Artur Michalak
Zakład Chemii Teoretycznej
Wydział Chemii UJ
Informacje
do ćwiczeń
9-12
http://www.chemia.uj.edu.pl/~michalak/mmod2007/
Ćwiczenia 9 - 14
Ćwiczenie 9.
Wyznaczanie TS,
reakcja SN2: Cl- + CH3-Cl Cl-CH3 + Cl 
Ćwiczenie 10.
Funkcja Fukui ego, substytucja elektrofilowa
w układach aromatycznych
Ćwiczenie 11.
Produkty przejściowe reakcji substytucji elektrofilowej
podstawionych pochodnych benzenu
Ćwiczenie 12.
Metoda perturbacyjna MP2. Potencjały jonizacji
prostych cząsteczek.
Ćwiczenie 13.
Wpływ rozpuszczalnika. Stabilność form
tautomerycznych; 2-pirydon <-> 2-hydroksypirydon
Ćwiczenie 14.
Projekt własny
Ćwiczenia 9 - 14
Ćwiczenie 9.
zagadnienia omówione
zagadnienia omówione
Wyznaczanie TS,
reakcja SN2: Cl- + CH3-Cl Cl-CH3 + Cl 
Ćwiczenie 10.
Funkcja Fukui ego, substytucja elektrofilowa
w układach aromatycznych
Ćwiczenie 11.
Produkty przejściowe reakcji substytucji elektrofilowej
podstawionych pochodnych benzenu
Ćwiczenie 12.
Metoda perturbacyjna MP2. Potencjały jonizacji
prostych cząsteczek.
Ćwiczenie 13.
Wykład 30.05.2006
Wykład 30.05.2006
Wpływ rozpuszczalnika. Stabilność form
tautomerycznych; 2-pirydon <-> 2-hydroksypirydon
Ćwiczenie 14.
Projekt własny
Ćwiczenia 9 - 14
Ćwiczenie 9.
Obowiązkowe
Obowiązkowe
Wyznaczanie TS,
reakcja SN2: Cl- + CH3-Cl Cl-CH3 + Cl 
Ćwiczenie 10.
Funkcja Fukui ego, substytucja elektrofilowa
w układach aromatycznych
Ćwiczenie 11.
Produkty przejściowe reakcji substytucji elektrofilowej
podstawionych pochodnych benzenu
Ćwiczenie 12.
Metoda perturbacyjna MP2. Potencjały jonizacji
prostych cząsteczek.
Ćwiczenie 13.
Wpływ rozpuszczalnika. Stabilność form
tautomerycznych; 2-pirydon <-> 2-hydroksypirydon
Ćwiczenie 14.
2 z 4 (do wyboru)
2 z 4 (do wyboru)
Projekt własny
lub Projekt własny
lub Projekt własny
Ćwiczenia 9  14 (gr. organiczna)
Ćwiczenie 9.
Wyznaczanie TS,
reakcja SN2: Cl- + CH3-Cl Cl-CH3 + Cl 
Ćwiczenie 10.
Funkcja Fukui ego, substytucja elektrofilowa
w układach aromatycznych
Ćwiczenie 11.
Produkty przejściowe reakcji substytucji elektrofilowej
podstawionych pochodnych benzenu
Ćwiczenie 12.
Metoda perturbacyjna MP2. Potencjały jonizacji
prostych cząsteczek.
Ćwiczenie 13.
Wpływ rozpuszczalnika. Stabilność form
tautomerycznych; 2-pirydon <-> 2-hydroksypirydon
Ćwiczenie 14.
2 z 5 (do wyboru)
2 z 5 (do wyboru)
Projekt własny
lub Projekt własny
lub Projekt własny
Ćwiczenie 9
Ćwiczenie 9
Optymalizacja TS - dodatkowe informacje
Optymalizacja TS - dodatkowe informacje
Poszukiwanie TS na PES
1.
1. Wyznaczenie przyblizenia TS
w oparciu o obliczenia dla
TS
tzw.  ścieżek reakcji ;
2. Optymalizacja TS
3. Weryfikacja TS;
Ćwiczenie 9
Ćwiczenie 9
Optymalizacja TS - dodatkowe informacje
Optymalizacja TS - dodatkowe informacje
Program GAMESS:
Punkt 2. Optymalizacja TS
" grupa $CNTRL:
RUNTYP=SADPOINT
Ćwiczenie 9
Ćwiczenie 9
Optymalizacja TS - dodatkowe informacje
Optymalizacja TS - dodatkowe informacje
Program GAMESS:
Punkt 2. Optymalizacja TS
" grupa $CNTRL:
RUNTYP=SADPOINT
stosowany domyślnie w GAMESS algorytm optymalizacji TS
stosowany domyślnie w GAMESS algorytm optymalizacji TS
wymaga podania Hessianu
wymaga podania Hessianu
Poszukiwanie TS na PES
1.
1. Wyznaczenie przyblizenia TS
w oparciu o obliczenia dla
TS
tzw.  ścieżek reakcji ;
2a. Obliczenia częstości 
wyznaczenie hessianu;
2b. Optymalizacja TS  hessian
z 2a wklejony do inputu;
3. Weryfikacja TS;
Ćwiczenie 9
Ćwiczenie 9
Optymalizacja TS - dodatkowe informacje
Optymalizacja TS - dodatkowe informacje
Program GAMESS:
2a. Geometria znaleziona w 1;
punkt o najwyższej energii / zmiana znaku gradientu
" grupa $CNTRL: RUNTYP=HESSIAN
" do inputu 2b należy skopiować z utworzonego w 2a pliku
nazwa.dat całą grupę $HESS
$HESS
tekst
liczby
liczby
........
$END
Ćwiczenie 12
Ćwiczenie 12
MP2, potencjały jonizacji
MP2, potencjały jonizacji
Perturbacyjna metoda MP2
Perturbacyjna metoda MP2
Program GAMESS:
" grupa $CNTRL:
zmienna MPLVL=2
" grupa $MP2
Potencjał jonizacji
Potencjał jonizacji
I = EN-1 - EN = E+ - E0
Potencjał jonizacji
Potencjał jonizacji
I = EN-1 - EN = E+ - E0
Metoda HF  twierdzenie Koopmansa:
Ii = -ei
Potencjał jonizacji
Potencjał jonizacji
I = EN-1 - EN = E+ - E0
Metoda HF  twierdzenie Koopmansa:
Ii = -ei
Energia
Potencjał jonizacji
Potencjał jonizacji
I = EN-1 - EN = E+ - E0
Metoda HF  twierdzenie Koopmansa:
Ii = -ei
Założenie: brak relaksacji orbitali
Energia
Potencjał jonizacji
Potencjał jonizacji
I = EN-1 - EN = E+ - E0
E+
E+ , E0
energia dla kationu i cz. obojętnej
I
z osobnych obliczeń SCF
E0
Energia
Potencjał jonizacji
Potencjał jonizacji
I = EN-1 - EN = E+ - E0
E+
E+ , E0
energia dla kationu i cz. obojętnej
I
z osobnych obliczeń SCF
E0
Geometria?
Geometria?
Energia
Potencjał jonizacji
Potencjał jonizacji
Iv = E+(R0 )  E0(R0 )
0 0
optymalizacja geometrii
dla cz. obojętnej;
ta sama geometria
w obliczeniach
E+(R)
dla kationu
Iv  wertykalny pot. jonizacji
Iv
E0(R)
R+
R0
0
0
Energia
Potencjał jonizacji
Potencjał jonizacji
Iv = E+(R0 )  E0(R0 )
0 0
Ia = E+(R+ )  E0(R0 )
0 0
optymalizacja geometrii
dla cz. obojętnej;
ta sama geometria
w obliczeniach
E+(R)
dla kationu
Iv  wertykalny pot. jonizacji
Iv Ia
Ia  adiabatyczny
optymalizacja geometrii
E0(R)
osobno
dla cz. obojętnej
i dla kationu
R+
R0
0
0
Energia
Przypomnienie
Enkefalina metioninowa, konformacje
- do przedostatnich ćwiczeń włącznie
czyli do 5.06
cdn