C9540
SEMINÁRNÍ ÚLOHA č. 1
Analýza mechanismu ozonolýzy
ZADÁNÍ
1. Vytvořte si modely následujících reakčních kroků ozonolýzy ethenu, zoptimalizujte jejich geometrie
a zkontrolujte existenci lokálních minim pomoci frekvenční analýzy. Použijte software Orca na úrovni
teorie B3LYP/D4 def2-TZVPP a implicitní model methanolu (CPCM)
ethen + O3 → ozonid
ozonid →molozonid
molozonid + DMS → 2x formaldehyd + DMSO
2. Pro každý krok reakční cesty se pokuste najít a zoptimalizovat tranzitní stav. K tomuto účelu použijte
NEB-TS nástroj společně s FREQ výpočtem, přičemž jednotlivé trajektorie budou vymezeny vámi
zoptimalizovanými intermediáty. Před výpočtem si ověřte shodné číslování atomů reaktant versus
produkt.
%NEB
NEB_END_XYZFILE "product.xyz"
END
* XYZFILE 0 1 reactant.xyz
Zaznamenejte, podél jaké interní koordináty se realizuje jediná imaginární frekvence n. Pro zobrazení
použijte nástroj:
orca_pltvib inp.orca.hess n
3. Vyplotujte graf závislosti energie na reakční koordinátě (inp.orca.final.interp). Označte strukturami
počáteční a koncový stav, TS a případná další lokální minima (doplňte obrázky struktur). Pro všechny
intermediáty zaznamenejte podobu a energii hraničních orbitalů (zejména HOMO, LUMO, jejich
indexy najdete v inp.orca.stdout souboru, pro generovaní *cube souborů použijte interaktivní příkaz
orca_plot inp.orca.gbw -i). Pokuste se vyhodnotit změny energie a rozložení těchto MO.
4. Zobrazte v podobě grafu celkovou volnou energii všech reakčních intermediátů s jejich
vyobrazením, porovnejte stabilitu a označte rychlost určující krok reakce. Ilustrační obrázek uveden
níže:
Řešení v podobě dokumentu obsahujícího komentáře a schémata zašlete na e-mail
novotnyjan@mail.muni.cz ideálně do 30. 10.