تحديد سطوح الطاقة للدوران الداخلي لجزيئي غليكول ألدهيد وهيدروكسي أسيتون في الطور الغازي، وفي المحلول المائي، والتحليل الاهتزازي باستخدام طرائق الأبينيتو

Abstract

تم تحديد سطوح الطاقة للدوران الداخلي حول الرابطة المركزية، ودوران المجموعتين OH و CH₃ لغليكول ألدهيد CH₂OHCHO، وهيدروكسي أسيتون CH₂OHCOCH₃ باستخدام الطرائق الكوانتية HF، وMCSCF، وDFT/B3LYP، والتوابع الأساسية 6-311++G(d,p)، في الحالة الغازية والمحلول المائي. وتبين هذه الدراسة، من خلال شكل سطوح الطاقة لدوران الرابطة المركزية، ودروان المجموعة OH، إن لجزيء غليكول ألدهيد في الحالة الغازية خمسة مماكبات مستقرة، ثلاثة منها تنتمي إلى مجموعة التناظر C_s )وهي CC، TT، و (CT، وإثنان منهما يقعان في نهايتين أصغريتين، ينتميان إلى مجموعة التناظر C₁ )وهما T1 و(T1’. أما من أجل هيدروكسي أسيتون، فتبين أن لهذا الجزيء مماكبات كثيرة في الحالة الغازية والسائلة؛ إذ يكون المماكب CC غير متناظر. تم تحديد فروقات الطاقة بين مماكبات الجزيئين المذكورين، والحواجز الكمونية بينها في الحالة الغازية والسائلة. تم أيضا تحديد التواترات الاهتزازية للمماكبات المستقرة لغليكول ألدهيد وهيدروكسي أسيتون باستخدام الطرائق السابقة، وتعطي النظري DFT انسجاما جيدا بين النتائج النظرية والتجريبية المتوافرة لتفسير السلوك التماكبي لهذه الجزيئات.

Potential energy surfaces (PES) of internal rotation around central bond and the rotation of two group, OH and CH₃, for molecules glycolaldehyde and hydroxyaceton have been performed in gas phase and water using the quantum methods of HF, MCSCF and DFT/B3LYP with basis sets 6-311++G(d,p). It is indicated from the forms of PES of central bond torsion and OH torsion, that the molecule glycolaldehyde has five conformers, three of C_s symmetry (CC, TT and CT), and a double minimum of C₁ symmetry (T1 and T1’). The favorite geometry (CC) stabilizes by the formation of a hydrogen bond connecting the eclipsed oxygen atoms. For hydroxylacetone, the study shows that this molecule also has several conformers in gas phase and water solution. The Vibrationl frequencies for stabilization conformers of glycolaldehyde and hydroxyaceton were calculated via previous methods.