Для начала привожу просто неоптимизированную структуру порфирина. Видно, что в ней имеется 2 лишних водородных атома (которые в последствии были удалены), да к тому же структура не плоская, что не соответствует действительности.
Далее была произведена оптимизация структуры с помощью Mopac (Pm6). Полученный результат приводится на картинке слева. Видно, что теперь все в порядке – мы получили плоскую молекулу. На рисунке справа показано совмещение исходной молекулы (зеленая) с оптимизированной (синяя).
Также была проведена оптимизация с параметризацией AM1. На самом деле, принципиальных различий с параметризацией Pm6 обнаружено не было, разве что небольшие отклонения в расположении атомов, например, атомов водорода. Это можно увидеть на картинке внизу, изображающей совмещение.
Тут особо комментировать нечего. Все было сделано по инструкции. Получены соответствующие значения энергий, которые были переконвертированы. Затем были посчитаны соответствующие значения длин волн.
|
Уровень
|
Энергия (еV)
|
Энергия (J)
|
Длина волны (nm)
|
| 1+ | 0 | 0 | 0 |
| 2 | 1.914025 | 3,06244E-19 | 646.5 |
| 3 | 2.266622 | 3,6266E-19 | 545.9 |
| 4 | 2.463768 | 3,94203E-19 | 502.3 |
| 5 | 2.824944 | 4,51991E-19 | 438.1 |
| 6 | 3.363247 | 5,3812E-19 | 367.9 |
| 7 | 3.390559 | 5,42489E-19 | 364.9 |
| 8 | 3.669361 | 5,87098E-19 | 337.2 |
| 9 | 3.871992 | 6,19519E-19 | 319.6 |
Тут было предложено поработать с молекулой бензохинона. На рисунке ниже слева представлена ее структура. После добавления отрицательных зарядов на молекулу кислорода, последние, что естественно, отталкиваются, поэтому связи удлиняются. Это можно увидеть на картинке справа, где показано совмещение исходной молекулы (синяя) и молекулы с зарядом (фиолетовая – видно как вытянуты относительно друг друга атомы кислорода).
На картинках слева направо можно видеть: заряд системы 0 (тиминовый димер), имитация возбужденного состояния (заряд +2), добавление 2х электронов (заряд 0).
Энергия этих систем (также слева направо, как на картинке, eV): -3273.58217, -3253.90755, -3273.69464. Из этих цифр видно, что димер менее устойчив, чем просто два тимина. Поэтому после оптимизации при переводе из возбужденного состояния димер разваливается.