بررسي محاسباتي انتقال پروتون درون مولكولي تركيب3- نيترو- 1،2،4- تري آزول (NTO)

Computational Investigation of Inter-Molecular Proton Transfer of 3-Nitro-1,2,4-Triazole (NTO)

اثر حضور موادي مانند H2O، NH3، UDMH و NH2-NH2 بر انجام واكنش انتقال پروتون درون مولكولي در تركيب 3- نيترو- 1،2،4- تري آزول (NTO) با استفاده از محاسبات كوانتومي گزارش شده است. تمامي محاسبات مكانيك كوانتومي در اين مقاله با استفاده از نرم افزار گوسين 09 انجام و پارامترهاي ساختاري تركيب مورد بررسي و نيز تمامي واكنش هاي مربوطه در سطح محاسباتي B3LYP با تابع پايه G(d,p)++311-6 بهينه شده است. در اين بررسي ها، مواد ذكر شده فوق در واكنش هاي درون مولكولي به عنوان كاتاليزور عمل مي نمايند. مطالعات انجام شده نشان مي دهد كه در NTO يك انتقال پروتون درون مولكولي در حضور كاتاليزورهاي فوق انجام شده و حالت كتوني NTO به حالت انولي آن تبديل مي شود. طبق محاسبات انجام شده در غياب مواد فوق و در شرايط محيطي، تقريبا مقدار 65/250 كيلو ژول بر مول انرژي براي انجام اين واكنش مورد نياز مي باشد. اين مقدار انرژي حكايت از پايداري ماده اوليه يعني حالت كتوني NTO دارد. با استفاده از محاسبات مكانيك كوانتومي ميزان انرژي فعال سازي مورد نياز براي انجام واكنش انتقال پروتون درون مولكولي فوق در حضور تركيبات آب، آمونياك، هيدرازين و دي متيل هيدرازين نامتقارن به ترتيب برابر 44/70، 64/56، 56/64 و 02/57 كيلو ژول بر مول محاسبه گرديد.

The effect of the presence of compounds such as H2O, NH3, UDMH and NH2-NH2 on the inter-molecular proton transfer of 3-Nitro-1,2,4-triazole (NTO) has been reported using quantum mechanic calculation. Gaussian 09 program has been used to calculate geometry optimization and all reactions with 6-311++G(d,p) basis set. In these studies, the substances mentioned in the molecular reactions act as a catalyst. The results have shown that in NTO an intramolecular proton transfer occurs in the presence of the above catalysts, and the NTO keton form transform to its enol state. According to the calculations, in the absence of the above materials and in environmental conditions, the amount of energy needed for this conversion is approximately 205.65 kJ / mol. This amount of energy indicates the sustainability of the primary material. Using quantum mechanical calculations, the amount of activation energy required to the inter-molecular transfer of proton in the presence of water, ammonia, hydrazine, and asymmetric dimethylhydrazine compounds was calculated 70.44, 56.64, 64.56, and 57.02 kJ/mole respectively.