Бағдарламасындағы «Гетероциклді қосылыстар»
ЖОО-да органикалық химия курсында гетероциклді қосылыстарды зерттеуде кванттық химиялық есептеулерді қолдану
жүктеу/скачать 4.7 Mb.
|
ЖОО-да органикалық химия курсында гетероциклді қосылыстарды зерттеуде кванттық химиялық есептеулерді қолдану.Соңғы жылдары кванттық химия әдістері олардың қолдану аясын едәуір кеңейтті. Соңғы уақытта, бұдан 25-30 жыл бұрын жартылай эмпирикалық кванттық-химиялық әдістер негізінен молекулалық құрылымды зерттеу, эксперимент нәтижелерін түсіндіру, органикалық қосылыстардың геометриялық және электрондық құрылымының параметрлерінің олардың реактивтілігімен корреляциялық тәуелділіктерін зерттеу үшін қолданылды. Қазіргі уақытта компьютерлік техниканың дамуына және эмпирикалық емес әдістердің жетілдірілуіне байланысты күрделі көп сатылы реакциялардың, соның ішінде каталитикалық процестердің механизмдерін сандық тұрғыдан зерттеу мүмкін болды. Бүгінгі күні кванттық химиялық әдістер химиялық зерттеулердің ең маңызды құралына айналды деп айтуға болады, олардың нәтижелерін теориялық және қолданбалы химияға арналған кез келген дерлік мақаладан табуға болады. Жыл сайын теориялық зерттеу әдістерінің рөлі үздіксіз артып отырғаны маңызды. Осындай үрдіс химия саласындағы Нобель сыйлығын беруді талдау кезінде байқалады. Химия саласындағы Нобель сыйлығының лауреаттарының ішінде Л. Полинг, Р. Малликен, Р. сияқты кванттық химия әдістерін жасауға және дамытуға айтарлықтай үлес қосқан көрнекті ғалымдарды табуға болады. Хоффман, Р. 1998 жылы химия саласындағы Нобель сыйлығы Джон Поплға (кванттық химияның есептеу әдістерін дамытқаны үшін) және Уолтер Кохқа (тығыздық функционалы теориясын дамытқаны үшін) берілді. Кванттық химиялық әдістерді қолданудың теориялық негіздерімен және практикалық аспектілерімен танысу, әрине, әртүрлі мамандықтағы химик - технологтар үшін қажет. Осы курс бойынша тәжірибелік сабақтарды өткізу тәжірибесі студенттерге жаңа және біршама күрделі материалды меңгеруге көмектесетін бірнеше оқу және оқу құралдарын дайындау қажеттігін көрсетті. Қазіргі заманғы компьютерлерді пайдалану салыстырмалы түрде қысқа мерзімде кванттық-химиялық зерттеулер жүргізуге мүмкіндік береді. Осылайша, бір практикалық сессияда бірнеше әртүрлі механизмдерді зерттеуге, активтену энергиясының, жылдамдық константасының және экспоненциалды фактордың мәндерінің бағасын алуға болады. Өз кезегінде визуализатор бағдарламаларын қолдану студенттерге мүмкіндік береді: Әрекеттесуші заттардың геометриясы, өнімдері және реакцияның өту күйі туралы мәліметтер алу; Химиялық реакция барысында молекулалық құрылымда болатын өзгерістерді қадағалау; Бұл оқу құралы кванттық химия әдістерін қолдана отырып, химиялық реакциялардың механизмдерін зерттеу бойынша зертханалық жұмыстарды жүргізу әдістемесіне бағытталған. Белгілі және ұсынылған молекулалардың геометриялық құрылымын, энергиясын, термодинамикалық сипаттамаларын және т.б. болжау үшін кванттық механикалық есептеулерді пайдалану қазіргі уақытта химиялық зерттеулердің ең маңызды және тез дамып келе жатқан әдістерінің бірі болып табылады. Бұл әдіс белгісіз қосылыстардың қасиеттерін болжау жағдайында ерекше мәнге ие болады, олардың синтезі зерттеушілердің көп уақытын және материалдық ресурстарын қажет ететін біршама күрделі процедура болуы мүмкін. Сонымен қатар, компьютерлік техниканың дамуының және кванттық химияның өнімділігі жоғары және әмбебап бағдарламаларын құрудың қазіргі кезеңінде қосылыстардың химиялық қасиеттерін өте жоғары дәлдікпен және сенімділікпен есептеуге болады. Молекулалардың құрылымы мен қасиеттерін есептейтін осындай программалардың бірі GAUSSIAN бағдарламасы. 1970 жылы пайда болғаннан бері бұл бағдарламаның бірнеше нұсқасы шығарылды, олардың әрқайсысы белгілі бір кезеңде кванттық химияның және бағдарламалаудың дамуындағы барлық жетістіктерді қамтыды. Қазіргі уақытта бар соңғы нұсқасы – GAUSSIAN 03. GAUSSIAN жұмысының әртүрлі нұсқадағы сипаттамасын тек автордың қолданушыларға арналған нұсқаулығында ғана емес, сонымен қатар кванттық химия бойынша кейбір монографиялардан табуға болады. Қазіргі уақытта GAUSSIAN бағдарламасын тек ғылыми-зерттеу жұмыстарында ғана емес, сонымен қатар оқу процесінде кеңінен қолдану бакалавриат пен магистранттар үшін осы бағдарламамен жұмыс істеуге арналған арнайы әдістемелік құрал жасауды талап етеді. Бұл нұсқаулық GAUSSIAN бағдарламасының принциптерімен алғашқы танысуға арналған және есептеу тапсырмасын құрудың нақты мысалдары негізінде есептеулерді бастауға және алынған нәтижелерді түсіндіруге мүмкіндік береді. жүктеу/скачать 4.7 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|