化学計算と錯体について

質問

まず化学計算についてですが、DFT定量化学計算とはどのようなものか簡単でいいので教えていただけますでしょうか。またそこでの周波数計算の周波数とはどのようなものを示すのでしょうか。化学結合がもっている周波数なのでしょうか。
　次に遷移金属錯体の結合とはただ単に、遷移金属錯体間での結合のことでしょうか。また1,3-butadieneとはブタンの１位と3位に何がついているのでしょうか。その錯体とpentamethylcyclopentadienyulとの違いは何でしょうか。

　たくさんの質問をしてしまって、すみません。独自で調べたのですが、わかりませんでした。少しのことでもいいので、よろしくお願いします。

回答No.2

38endoh · ベストアンサー

> DFT定量化学計算とはどのようなものか簡単でいいので教えていただけますでしょうか。

系のポテンシャルを求めるには，(1) 核と電子の引力，(2) 核間の斥力，(3) 電子間の斥力を考慮しないといけませんが，このうち最後の項がもっとも複雑になります（電子の総数は膨大なため）。(3) に経験的なパラメーターを導入するのが“半経験的分子軌道法”，無理やり計算するのが“ab initio 法（非経験的分子軌道法）”，電子を粒子ではなく密度分布のあるガスに近似して取り扱うのが“密度汎関数法（DFT 法）”です。

> 周波数計算の周波数とはどのようなものを示すのでしょうか。

恐らく IR の振動数計算のことでしょう。もしくは，CIS による励起状態計算の波長のことだと思いますが。

> 次に遷移金属錯体の結合とはただ単に、遷移金属錯体間での結合のことでしょうか。

日本語として意味が通じません。補足をお願いします。1,3-butadiene も，pentamethylcyclopentadienyl 配位子（Cp* 配位子）も，金属とは主にπ配位の結合します。但し Cp* は少し様子が複雑で，配位によって芳香属性を持つようになります。詳しくは有機金属化学の一般的な成書をご覧下さい。

補足

早速の回答ありがとうございます。遷移金属のことで補足させていただきます。英文になるのですが、よろしいでしょうか。
　The typical understanding of bonding ob butadienes to transition metal complexes and the experimental geometric parameters are in impressive agreement.のブタジエンへの結合というところです。ちなみにこれはs-cis-1,3-butadine transition metal complexesのＣ－Ｃ結合に関する文章です。
　周波数については、次の文中のfrequency です。
　The optimised geometry of a density functional calculation [Becke3LYP/6-31+G(d)(C,H,O);6-31G(f)(Mn)]leads to very good agreement between the structural parameters from the optimised molecular geometry and the values found by X-ray crystal structure determination. A frequency calculation was performed to ensure that the optimized geometry represented a minimum on the potential energy surface.です。
　大変長くなりましたが、どうぞよろしくお願いいたします。

回答No.3

38endoh

研究者を目指されている学生の方なのですね。では，こんなところでカンニングなどせずに，ご自分で勉強して下さい。

> 遷移金属のことで補足させていただきます。

何が分からなくて，何を知りたいのか，サッパリ分かりません。ちなみに，ブタジエンの配位子形式はπ配位，η2 の配位も η4 の配位もあると思います。ケースバイケースでしょう。Cp や Cp* は η5 です。ここら辺は有機金属の基礎の基礎なので，人に聞かずとも簡単に調べられるはずですが。

> 周波数については、

構造の振動周波数（つまり IR の振動数）のことですね。構造が鞍部（遷移状態）にあると一つの振動数が負となり，極小にあるとすべての振動数が正になります。ここら辺の解釈は，DFT に限らず ab initio でも半経験でもすべて同じなので，適当に MOPAC などの本を探せば良いでしょう。

DFT の汎関数の種類（B3LYP etc.）については DFT 計算の本を探すしかありませんが，基底関数（6-31G etc.）については ab initio と共通であり，多くの本に記述があるので，本を探すことは容易でしょう。DFT について手軽なところでは Gaussian のマニュアルを読むのが良いでしょう。

お礼

回答どうもありがとうございました。助かりました。補足ですが、研究者は目指してませんよ！化学嫌いなんです。

回答No.1

shota_TK

DFT法については，下記をご参照下さい．
http://www.chem.t.u-tokyo.ac.jp/appchem/labs/hirao/qc/dft/index.html

1,3-butadieneの１と３は，二重結合の位置です．
CH2=CH-CH=CH2のような化学構造になっている，という意味です．
「遷移金属錯体の結合」だけではよくわからないですね・・・
遷移金属と錯体の結合のようにも思えますが…．
「その錯体とpentamethylcyclopentadienyulとの違い」は，
「その錯体」の正体がわからないと何とも言えません．
ところで，「pentadienyul」のスペルは合ってますか？
あまりなじみのない化合物です．ぼくが無知なだけかな？

補足

早速の回答ありがとうございます。ＤＦＴについては教えてくださったページで勉強しようと思います。
　錯体についてですが、s-cis-1,3-butadieneです。
　ちなみに「pentadienyul」はスペルの間違いです。ご指摘ありがとうございます。pentadienylですm(_ _)m
　錯体の詳細については＃２の方の補足に書いています。少しでも知恵をお貸し頂ければ幸いです。よろしくお願いします。