Quantum Calculation

목차

1. Abstract
2. Data & Results
3. Discussion
4. Reference

본문내용

1. Abstract
본 실험에서는 계산화학 이론에 대한 이해를 바탕으로 5,6-dihydrodibenzo[c,g][1,2]diazocine (이하 diazocine)과 azobenzene의 각 이성질체의 구조를 ORCA 프로그램을 활용해 Hartree-Fock 방법으로 직접 최적화했다. 또한 TD-DFT 방법을 이용해 각 이성질체의 UV/vis absorption spectrum을 계산하고 이를 실제 실험 값과 비교해보았다. 또한 각 이성질체의 excitation energy를 구하여 HOMO-LUMO gap과 비교함으로써 두 값이 차이가 나는 이유를 분석했다. 계산 결과 diazocine의 경우 E-diazocine의 Gibbs free energy가 Z-diazocine보다 약 15.00 kcal/mol만큼 높아 Z-form이 더 안정하다는 것을 밝혔고, azobenzene의 경우 이와 반대로 Z-azobenzene의 Gibbs free energy가 E-azobenzene보다 약 7.73 kcal/mol만큼 높아 E-form, 즉 trans-azobenzene이 더 안정한 것으로 나타났다. 이러한 이성질체 안정성에 대한 경향성 차이는 두 분자 구조의 안정성이 중심 고리 구조에 의해 영향을 받는지에 따라 결정된다고 분석했다. E-diazocine의 UV/vis 파장은 505.9 nm, Z-diazocine의 UV/vis 파장은 413.7 nm로 계산되어 실제 실험 값인 490 nm, 404 nm보다 약간 높은 것으로 나타났다.

2. Data & Results
1) 계산화학 개론
본 실험에서는 계산화학적 방법을 사용해 구조 최적화와 UV/vis absorption spectra를 분석한다. 계산화학이란 직접 관찰하거나 계산하기 어려운 화학의 영역을 컴퓨터를 활용해 분석하는 분야로, 크게 분자동력학과 양자계산의 분야로 나눌 수 있다.

참고 자료

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