Магистр, оқытушы Күлмаханова А.Ш.

М.Әуезов ат. Оңтүстік Қазақстан мемлекеттік университеті, Қазақстан, Шымкент

АЦЕТАЛЬДЕГИД МОЛЕКУЛАСЫНЫҢ ЭЛЕКТРОНДЫҚ ҚҰРЫЛЫСЫН КВАНТТЫ ХИМИЯЛЫҚ ӘДІСТЕРМЕН ЕСЕПТЕУ

Ацетальдегид жеңіл қайнайтын түссіз сұйықтық (қайнау температурасы-21 С), суда жақсы ериді. Өндірісте ацетальдегидті катализатор қатысуымен ацетиленге суды қосу арқылы алады. Ацетальдегидті тотықтырып сірке қышқылын алады,ал ол көптеген қосылыстарды синтездеуге қолданылады [1].

Қосылыстардың химиялық реакцияға қабілеттілігі, физикалық-химиялық қасиеттері, оларды құрайтын молекулалардың электрондық құрылысымен анықталатындығы белгілі [3].

Молекулалардың электрондық құрылысын анықтауда физикалық, химиялық әдістермен қатар соңғы кезде квантты химиялық есептеу әдістері көптеп қолданылады. Айтылған әдістерден алынатын мәліметтер бірін-бірі толықтыра түседі және жұмысты ары қарай дамытуға бағыт-бағдар береді [4].

Біз бұл жұмысымызда альдегидтердің маңызды өкілдерінің бірі ацетальдегид(сірке альдегиді) молекуласының электрондық құрылысын жартылай эмпирикалық,квантты химиялық ППДП/2 ,МЧПДП/3, МПДП әдістерімен әдісімен есептедік.

Есептеулердің негізі нәтижелері, атап айтқанда молекуланың түзілу жылуы(ΔН_j)_, толық энергиясы, ең жоғарғы толған молекулалық орбитальдың (Е_ЖТМО),және ең төменгі бос молекулалық орбитальдың (Е_ТБМО), энергия мәндері, дипольдық моментінің шамасы (μ), 1-ші кестеде келтірілген.

Ацетальдегид молекуласының дипольдық моментінің эксперименттік мәні 2.69D,есептеулердің нәтижесінде алған мәліметтермен өте жақсы сәйкес келетіндігі көрінеді(1-ші кесте)

2-ші кестеде ацетальдегид молекуласының есептелген геометриялық параметрлерінің (байланыс ұзындықтары,байланыс аралықбұрыштары)мәндері келтірілген.

1-кесте. Ацетальдегид молекуласының электрондық құрылысын есептеудің

негізгі нәтижелері

Есептелген шамалар	Квантты химиялық әдістер
	ППДП/2	МЧПДП/3	МПДП
Түзілу жылуы ΔНj ,ккал/моль	-1017.33	-43.75	-42.34
Толык энергия Ет , эв	-967.5844	-624.3679	-634.7716
ЕЖТМО , эв	-13.97	-10.29	-10.88
ЕТБМО , эв	3.43	1.26	0.76
rC1-C2 , нм	0.144	0.148	0.152
rC2=O7 , нм	0.126	0.119	0.122
Дипольдық момент,Ð	2.90	2.85	2.38

2-кесте. Ацетальдегид молекуласының есептелген геометриясы(байланыс ұзындықтары және байланыс аралық бұрыштар)

Байланыс ұзындық, нм Байланыс аралық бұрыштар,град.	Квантты химиялық әдістер
	ППДП/2	МЧПДП/3	МПДП
С1-С2 С2-Н3 С1-Н4 С1-Н5 С1-Н6 С2-О7 <С1С2Н3 <Н4С1С2 <Н5С1С2 <Н4С1С2 <О7С2С1	0.144 0.112 0.112 0.112 0.112 0.126 116.5 113.2 109.9 109.9 127.1	0.148 0.114 0.111 0.111 0.111 0.119 109.9 115.3 111.6 111.6 129.2	0.152 0.111 0.111 0.111 0.111 0.122 114.0 112.8 109.8 109.8 124.9

3-ші кестеде ацетальдегид молекуласының есептеу нәтижелерінде алынган атомдардағы зарядтар келтірілген.

3-кесте. Ацетальдегид молекуласындағы атомдардың зарядтары (электрондық үлеспен)

Атомдар нөмірленуі	Колданылган әдістер
	ППДП/2	МЧПДП/3	МПДП
С1 С2 Н3 Н4 Н5 Н6 О7	-.0557 .2464 -.0402 .0256 .0357 .0357 -.2474	-0.6835 0.61708 -.1422 .0183 .0189 .0189 -.4627	-.0259 .2422 .0124 .0252 .0173 .0173 -.2858

Есептелген квантты химиялық шамалар эксперименттік мәліметтермен салыстырылды және олардың өзара сәйкестігі тағайындалды [5,6].

Есептеу нәтижелерін ацетальдегидтің қатысуымен жүретін химиялық реакциялардың механизмін тағайындауда қолдануға болады.

Әдебиеттер:

1. Дункен, В. Лыгин. Квантовая химия адсорбции на поверхности твердых тел.; Мир., 1980.

2. М. Дьюар. Теория молекулярных орбиталей в органической химии. М.; Мир, 1972.

3. В.А. Губанов, В.П. Жуков, А.О. Литинский. Полуэмпирические методы молекулярных орбиталей в квантовой химии. - М.: Наука, 1976.

4. Pople J.A., Beveridge D.L. Approximate Molecular Orbital Theory.-N.Y. Mc. Graw-Hill, 1970.

5. www.Alhimik.ru

6. Күлмаханова А.Ш. Ацетальдегид молекуласының электрлік тотықсыздануын квантты химиялық әдістермен зерттеу.Магистрлік диссертация,Шымкент, 2012ж.