دانلود پروژه:مطالعه تشکیل نانوترکیبات پرانرژی 2و2َ بی 1 هیدروژن ایمیدازول با روش‌های محاسباتی

عنوان                                                                                              صفحه

چکیدهفارسی………………………………………………………………………………………………………………………………………1

مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2

فصل اول :کلیات

1-1- مباحث بنیادی …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 4

1-1-1- تاریخچهنانوفناوری……………………………………………………………………………………………………………………………………… 4

1-1-2- تعریف ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 4

1-1-3- سرمایهگذاری ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….4

1-2- نانولولههایکربنی…………………………………………………………………………………………………………………………………………… 5

1-2-1- زمینهتاریخی……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 6

1-3- ایمیدازول………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 9

1-3-1- تعریف…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 9

1-4- خواصفیزیکیایمیدازولها  …………………………………………………………………………………………………………………………. 11

1-4-1-  نقطهذوبوجوش …………………………………………………………………………………………………………………………………… 11

1-4-2-  حلالیت ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 13

1-4-3- ویسکوزیته………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 15

1-4-4-  مماندوقطبی…………………………………………………………………………………………………………………………………………… 16

1-4-5-  خواصفیزیکیمختلف ……………………………………………………………………………………………………………………………… 17

1-5-  خواصشیمیاییایمیدازولها ……………………………………………………………………………………………………………………… 18

1-5-1-  قدرتپایهای …………………………………………………………………………………………………………………………………………… 18

1-5-2- خاصیتشبهاسیدی …………………………………………………………………………………………………………………………………20

1-5-3-  پایداریشیمیاییوخاصیتآروماتیکی ………………………………………………………………………………………………….21

 

فصل دوم : مروری بر متون گذشته

2-1-  شیمیمحاسباتی …………………………………………………………………………………………………………………………………………… 24

2-2- روشهایمحاسباتی ……………………………………………………………………………………………………………………………………… 25

2-2-1- روشهایمحاسباتیآغازین ……………………………………………………………………………………………………………………… 26

2-2-1-1- روشمیدانخودسازگارهارتری- فاک …………………………………………………………………………………………………. 26

2-2-1-2- نظریهاختلالمولر- پلست ……………………………………………………………………………………………………………………. 26

2-2-1-3- روشهاینیمهتجربی ………………………………………………………………………………………………………………………… 27

2-2-1-4- روشمحاسباتیمکانیکمولکولی ………………………………………………………………………………………………………… 27

2-3- نظریهتابعیچگالی ………………………………………………………………………………………………………………………………………… 28

2-4- سریپایه ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 29

2-5- نرمافزارهایمورداستفاده ……………………………………………………………………………………………………………………………. 31

2-5-1- نرمافزارگوسین …………………………………………………………………………………………………………………………………………. 31

2-5-2- نرمافزارهایهایپرکموگووسویو  ………………………………………………………………………………………………………. 33

فصل سوم : روش های پژوهش

3-1- توضیحاتیدربارهیروشمحاسبات  ……………………………………………………………………………………………………………. 35

3-2- مولکول 2و2َبیهیدروژنایمیدازول ………………………………………………………………………………………………………………. 36

3-3-مولکولCNT-PR……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 39

3-4- مولکول 2و2َ بیهیدروژنایمیدازولبایکاستخلاف………………………………………………………………………………….. 43

CNT-PR درموقعیتکربنR₂

3-5- مولکول2و2َ بیهیدروژنایمیدازولبایکاستخلاف ………………………………………………………………………………….. 47

CNT-PRدرموقعیتکربنR₄

3-6- مولکول 2و2َبیهیدروژنایمیدازولبادواستخلاف……………………………………………………………………………………. 51

CNT-PRدرموقعیتکربنR₁ و R₂

3-7- مولکول 2و2َبیهیدروژنایمیدازولبادواستخلاف…………………………………………………………………………………….. 57

CNT-PRدرموقعیتکربنR₂  و R₃

3-8- مولکول 2و2َبیهیدروژنایمیدازولبادواستخلاف…………………………………………………………………………………… 63

CNT-PRدرموقعیتکربنR₁  و R₄

3-9- مولکول 2و2َبیهیدروژنایمیدازولباسهاستخلاف…………………………………………………………………………………. 69

CNT-PRدرموقعیتکربنR₁  و R₂ و R₃وHG7251

3-10-مولکول 2و2َبیهیدروژنایمیدازولباسهاستخلاف………………………………………………………………………………… 75

CNT-PRدرموقعیتکربنR₁وR₃وR₄

3-11- مولکول 2و2َبیهیدروژنایمیدازولباچهاراستخلاف…………………………………………………………………………….. 81

CNT-PRدرموقعیتکربنR1وR2وR3وR4

فصل چهارم : نتایج و مشاهدات

4-1-  روشبدستآوردنخواصترمودینامیکیموردنظر ……………………………………………………………………………………. 89

4-2- : تشریح ساختار مدل­ها، مقادیر انرژی، آنتالپی واکنش، بار مولیکن،……………………………………………………….. 90

 همسانگرد و نا همسانگرد، δ و C_qبدست آمده

فصل پنجم : بحث و نتیجه گیری

5-1- بررسیانرژیهایتشکیلبهینهشده …………………………………………………………………………………………………………..  97

5-2- بررسیگپانرژیهومو–لومو ………………………………………………………………………………………………………………………. 98

5-3-بررسیمماندوقطبی ……………………………………………………………………………………………………………………………………… 99

5-4-بررسیآنتالپیواکنش  …………………………………………………………………………………………………………………………………. 100

5-5- بررسیبارمولیکن   ……………………………………………………………………………………………………………………………………… 101

5-6- بررسیپوشششیمیاییهمسانگردوناهمسانگرد …………………………………………………………………………………….. 102

5-7- بررسیثابتجفتشدگیچهارقطبیهستهC_q ……………………………………………………………………………………… 105

5-8- بررسیتغییرمکانشیمیاییδ …………………………………………………………………………………………………………………… 106

5-9-نتیجه گیری …………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 108

منابع ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….109

چکیده انگلیسی ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 112

 

 

 

فهرست جداول

عنوان                                                                                              صفحه

جدول 1-1- دمایجوشترکیباتهتروسیکلپنجعضوی……………………………………………………………………………………  12

جدول1-2-دمایجوشایمیدازولبااستخلافهایمختلف …………………………………………………………………………………… 12

جدول1-3-دمایذوبتعدادیازترکیباتایمیدازولبااستخلافهایمختلف…………………………………………………….. 13

جدول1-4-حلالیت 4یا5 متیلایمیدازولدربنزن………………………………………………………………………………………………. 14

جدول1-5-مقادیرکمیحلالیتایمیدازولدربنزنودیواکسان ………………………………………………………………………. 14

جدول1-6-ویسکوزیتهمحلولبنزن،ایمیدازولو 4 یا 5 متیلایمیدازول ……………………………………………………….. 15

جدول1-7-مماندوقطبیبرایبرخیترکیباتایمیدازولها…………………………………………………………………………………. 16

درحلالهایمختلفبرحسبدبای

جدول1-8-مماندوقطبیایمیدازولدرغلظتهایمختلفبرحسبدبای………………………………………………………….. 16

جدول1-9-دانسیته،ضریبشکستومولارحالتانکسارمشتقات…………………………………………………………………….. 17

ایمیدازولدردماهایمختلف

جدول1-10-کششسطحیمشتقاتایمیدازولدردماهایمختلف…………………………………………………………………… 18

جدول 1-11-گرمایذوبوگرمایمحلولمشتقاتایمیدازول…………………………………………………………………………… 18

دربنزنمحلولدرغلظتهایمختلف

جدول 1-12نقطهذوبتعدادیازنمکهایایمیدازول………………………………………………………………………………………….. 18

جدول 1-13قدرتپایهایتعدادیازایمیدازولها………………………………………………………………………………………………… 19

جدول 3-1استخلافهایCNT-PRدرموقعیتهایمختلف…………………………………………………………………………… 36

درمولکول 2و2َ بی 1 هیدروژنایمیدازول

جدول 3-2-1-مقادیرانرژیمولکول 2و2َبیهیدروژنایمیدازولبدونگروهعاملی …………………………………………… 37

جدول 3-2-2-بارمولیکنبرایتکتکاتمهای 2و2َبیهیدروژنایمیدازول …………………………………………………… 37

جدول 3-2-3-  مقادیرهمسانگردوناهمسانگردبرایتک …………………………………………………………………………………….. 38

تکاتمهای 2و2َبیهیدروژنایمیدازول

جدول 3-2-4-  مقادیر C_q  و δ برای تک تک اتم های مولکول……………………………………………………………………………. 38

2و2َ بی هیدروژن ایمیدازول

جدول 3-3-1-  مقادیرانرژیمولکول  CNT-PR ………………………………………………………………………………………………. 39

جدول 3-3-2-: بارمولیکنتکتکاتمهایمولکولCNT-PR ……………………………………………………………………. 40

جدول 3-3-3-مقادیرهمسانگردوناهمسانگردبرایتکتکاتمهای………………………………………………………………. 41

مولکولCNT-PR

جدول 3-3-4-مقادیرCqوδبرایتکتکاتمهایمولکولCNT-PR …………………………………………………… 42

جدول 3-4-1-: مقادیرانرژی مولکول 2و2َ بی هیدروژن ایمیدازول ……………………………………………………………………. 44

با یک استخلاف CNT-PRدر موقعیت کربنR₂

جدول 3-4-2-:مقادیر بار مولیکن برای تک تک اتمهای مولکول2و2َبی هیدروژن ……………………………………………. 44

 ایمیدازول با یک استخلاف CNT-PRدر موقعیت کربن R₂

جدول 3-4-3-مقادیر همسانگرد و ناهمسانگرد برای تک تک اتمهای مولکول …………………………………………………… 45

2و2َبی هیدروژن ایمیدازول با یک استخلاف CNT-PR در موقعیت کربنR₂

جدول 3-4-4-مقادیر C_q  و δ برای تک تک اتم های مولکول2و2َبیهیدروژن ………………………………………………… 46

ایمیدازولبایکاستخلافCNT-PRدرموقعیتکربنR₂

جدول 3-5-1-مقادیر انرژی مولکول 2و2َ بی هیدروژن ایمیدازول با ………………………………………………………………….. 47

یک استخلاف CNT-PRدر موقعیت کربن R₄

جدول 3-5-2-مقادیر بار مولیکن برای تک تک اتمهای مولکول2و2َبی هیدروژن……………………………………………….. 48

 ایمیدازول با یک استخلاف CNT-PRدر موقعیت کربنR₄

جدول 3-5-3-مقادیر همسانگرد و ناهمسانگرد برای تک تک اتمهای مولکول…………………………………………………… 49

2و2َبی هیدروژن ایمیدازول با یک استخلاف CNT-PR در موقعیت کربنR₄

جدول 3-5-4-مقادیر C_q  و δ برای تک تک اتم های مولکول2و2َبیهیدروژن………………………………………………….. 50

ایمیدازولبایکاستخلافCNT-PRدرموقعیتکربنR₄

جدول 3-6-1-مقادیر انرژی برای مولکول 2و2َبیهیدروژنایمیدازولبا…………………………………………………………… 51

دواستخلافCNT-PRدرموقعیتکربنR₁ و R₂

جدول 3-6-2-مقادیر بار مولیکن برای تک تک اتمهای مولکول2و2َبی هیدروژن………………………………………………. 52

 ایمیدازول با دو استخلاف CNT-PRدر موقعیت کربنR₁و R₂

جدول 3-6-3-مقادیر همسانگرد و ناهمسانگرد برای تک تک اتمهای مولکول2و2َبی………………………………………… 53

 هیدروژن ایمیدازول با دو استخلاف CNT-PR در موقعیت کربنR_{1 و} R₂

جدول 3-6-4-مقادیر C_q  و δ برای تک تک اتم های مولکول2و2َبیهیدروژن………………………………………………… 55

ایمیدازولبادواستخلافCNT-PRدرموقعیتکربنR₁  و R₂

جدول 3-7-1-مقادیر انرژی برای مولکول 2و2َبیهیدروژنایمیدازولبادو……………………………………………………… 57

استخلافCNT-PRدرموقعیتکربنR₂  و R₃

جدول 3-7-2-: مقادیر بار مولیکن برای تک تک اتمهای مولکول2و2َبی هیدروژن…………………………………………….. 58

 ایمیدازول با دو استخلاف CNT-PRدر موقعیت کربن R₂و R₃

جدول 3-7-3-مقادیر همسانگرد و ناهمسانگرد برای تک تک اتمهای مولکول2و2َبی………………………………………… 59

 هیدروژن ایمیدازول با دو استخلاف CNT-PR در موقعیت کربنR₂وR₃

جدول 3-7-4-مقادیر C_q  و δ برای تک تک اتم های مولکول2و2َبیهیدروژن………………………………………………… 61

ایمیدازولبادواستخلافCNT-PRدرموقعیتکربنR₃  و R₂

جدول 3-8-1-مقادیر انرژی برای مولکول 2و2َبیهیدروژنایمیدازولبادو……………………………………………………….. 63

استخلافCNT-PRدرموقعیتکربنR₁  و R₄

جدول 3-8-2-مقادیر بار مولیکن برای تک تک اتمهای ملکول مولکول 2و2َبی…………………………………………………. 64

هیدروژنایمیدازولبادواستخلافCNT-PRدرموقعیتکربنR₁  و R₄

جدول 3-8-3-مقادیر همسانگرد و ناهمسانگرد برای تک تک اتمهای مولکول 2و2َبی………………………………………… 65

هیدروژنایمیدازولبادواستخلافCNT-PRدرموقعیتکربنR₁  و R₄

جدول 3-8-4-مقادیر C_q  و δ برای تک تک اتم های مولکول2و2َبیهیدروژن………………………………………………… 67

ایمیدازولبادواستخلافCNT-PR درموقعیتکربنR₁  و R₄

جدول 3-9-1-مقادیر انرژی برای مولکول 2و2َبیهیدروژنایمیدازولباسهاستخلاف……………………………………… 69

CNT-PRدرموقعیتکربنR₁  و R₂ و R₃

جدول 3-9-2-مقادیر بار مولیکن برای تک تک اتمهای  مولکول 2و2َبیهیدروژن……………………………………………. 70

ایمیدازولباسهاستخلافCNT-PRدرموقعیتکربنR₁  و R₂ و R₃

جدول 3-9-3-مقادیر همسانگرد و ناهمسانگرد برای تک تک اتمهای  مولکول 2و2َبی……………………………………… 71

هیدروژنایمیدازولباسهاستخلافCNT-PRدرموقعیتکربنR₁  و R₂ و R₃

جدول 3-9-4-مقادیر C_q  و δ برای تک تک اتم های مولکول2و2َبیهیدروژن………………………………………………… 73

ایمیدازولباسهاستخلافCNT-PRدرموقعیتکربنR₁  و R₂ و R₃

جدول 3-10-1-مقادیر انرژی برای مولکول 2و2َبیهیدروژنایمیدازولباسه…………………………………………………. 75

استخلافCNT-PRدرموقعیتکربنR₁وR₃وR₄

جدول 3-10-2-مقادیر بار مولیکن برای تک تک اتمهای مولکول 2و2َبیهیدروژن………………………………………….. 76

ایمیدازولباسهاستخلافCNT-PRدرموقعیتکربنR₁وR₃وR₄

جدول 3-10-3-مقادیر همسانگرد و نا همسانگرد برای تک تک اتمهای مولکول 2و2َبی…………………………………… 77

هیدروژنایمیدازولباسهاستخلافCNT-PRدرموقعیتکربنR₁وR₃وR₄

جدول 3-10-4-مقادیر δ و C_q برای تک تک اتمهای مولکول 2و2َبیهیدروژن……………………………………………….. 79

ایمیدازولباسهاستخلافCNT-PRدرموقعیتکربنR₁وR₃وR₄

جدول 3-11-1-مقادیر انرژی برای مولکول 2و2َبیهیدروژنایمیدازولبا………………………………………………………… 81

چهاراستخلافCNT-PRدرموقعیتکربن R₁ و R₂و R₃ و R₄

جدول 3-11-2-مقادیر بار مولیکن برای تک تک اتمهای مولکول 2و2َبیهیدروژن………………………………………….. 82

ایمیدازولباچهاراستخلافCNT-PRدرموقعیتکربن R₁ و R₂و R₃ و R₄

جدول 3-11-3-مقادیر همسانگرد و نا همسانگرد برای تک تک اتمهای مولکول 2و2َبی…………………………………… 84

هیدروژنایمیدازولباچهاراستخلافCNT-PRدرموقعیتکربن R₁ و R₂و R₃ و R₄

جدول 3-11-4-مقادیر δ و C_q  برای تک تک اتمهای مولکول 2و2َبیهیدروژن……………………………………………….86

ایمیدازولباچهاراستخلافCNT-PRدرموقعیتکربن R₁ و R₂و R₃ و R₄

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست اشکال

عنوان                                                                                              صفحه

شکل 1-1-رول شدن ورق گرافن و تبدیل آن به نانولوله…………………………………………………………………………………………. 5

شکل 1-2-انواع مختلف از نانو ساختارها…………………………………………………………………………………………………………………. 6

شکل 1-3-بستهشدن انتهای نانولوله ها به وسیله ی کلاهک …………………………………………………………………………………. 7

شکل 1-4-انواعنانولوله­ها از نظر کایرالیتی ……………………………………………………………………………………………………………… 8

شکل 1-5-زوایایمربوط به جهت رول شدن ورقه ی گرافن برای تشکیل نانولوله……………………………………………….. 8

شکل 1-6-ایمیدازول………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 9

شکل 1-7-توتومری شدن ……………………………………………………………………………………………………………………………………… 10

شکل 1-8-حالتهایمختلفازاستخلافهایقرارگرفتهدرموقعیتهای 4و5……………………………………………………. 10

شکل 1-9-حالت های مختلف از استخلافها بر روی آمین ……………………………………………………………………………………. 11

شکل 1-10-اثر کانژوگاسیون ………………………………………………………………………………………………………………………………… 19

شکل 1-11-قرار گرفتن گروه نیترو در موقعیت های مختلف و تاثیر بر قدرت پایه ای………………………………………. 20

شکل 1-12-ساختار کلی نمک ایمیدازول با فلزات ………………………………………………………………………………………………. 21

شکل 1-13-هیدروژناسیون حلقه بنزن …………………………………………………………………………………………………………………. 22

شکل 3-1-نانو لوله کربن به همراه پروپان و 2و2َ بی 1 هیدروژن ایمیدازول………………………………………………………. 35

شکل 3-2-مولکول 2و2َ بی 1 هیدروژن ایمیدازول………………………………………………………………………………………………. 36

شکل 3-3- CNT  به همراه پروپان ……………………………………………………………………………………………………………………… 39

شکل 3-4-مولکول 2و2َ بی هیدروژن ایمیدازول با یک استخلاف ………………………………………………………………………..43

CNT-PRدر موقعیت کربن R₂

شکل 3-5-مولکول 2و2َ بی هیدروژن ایمیدازول با یک استخلاف CNT-PR………………………………………………….. 47

در موقعیت کربن R₄

شکل 3-6-مولکول 2و2َبیهیدروژنایمیدازولبادواستخلاف……………………………………………………………………………. 51

CNT-PRدرموقعیتکربنR₁ و R₂

شکل 3-7-مولکول 2و2َبیهیدروژنایمیدازولبادواستخلاف………………………………………………………………………….. 57

CNT-PRدرموقعیتکربنR₂و R₃

شکل 3-8-مولکول 2و2َبیهیدروژنایمیدازولبادواستخلاف…………………………………………………………………………… 63

CNT-PRدرموقعیتکربنR₁  و R₄

شکل 3-9-مولکول 2و2َبیهیدروژنایمیدازولباسهاستخلاف…………………………………………………………………………. 69

CNT-PRدرموقعیتکربنR₁  و R₂ و R₃

شکل 3-10-مولکول 2و2َبیهیدروژنایمیدازولباسهاستخلاف………………………………………………………………………. 75

CNT-PRدرموقعیتکربنR₁وR₃وR₄

شکل 3-11-.مولکول 2و2َبیهیدروژنایمیدازولباچهاراستخلاف…………………………………………………………………. 81

CNT-PRدرموقعیتکربن R₁ و R₂و R₃ و R₄

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست نمودارها

عنوان                                                                                              صفحه

نمودار  5-1-انرژی تشکیلبهینهشده برای مدل های مورد مطالعه …………………………………………………………………… 97

نمودار  5-2-بررسی گپانرژیهومو–لومو برای مدل های مورد مطالعه…………………………………………………………. 98

نمودار  5-3-بررسی ممان دوقطبی برای مدل های مورد مطالعه ………………………………………………………………………… 99

نمودار  5-4-بررسی آنتالپی واکنش برای مدل های مورد مطالعه …………………………………………………………………….. 100

نمودار  5-5-بررسی بار مولیکن برای اتمهای مدل های مورد مطالعه………………………………………………………………… 102

نمودار  5-6-بررسی پوشش شیمیایی ناهمسانگرد برای اتمهای مدل های مورد مطالعه…………………………………… 104

نمودار  5-7-بررسی پوشش شیمیایی همسانگرد برای اتمهای مدل های مورد مطالعه……………………………………. 104

نمودار  5-8-بررسی ثابتجفتشدگیچهارقطبیهستهبرای اتمهای مدل های مورد مطالعه…………………….. 106

نمودار  5-9-بررسی تغییرمکانشیمیاییبرای اتمهای مدل های مورد مطالعه ……………………………………………….