การศึกษาเชิงคำนวนธรรมชาติพันธะของสารประกอบเชิงซ้อน จำพวกไบเทเมทัลลิคของโลหะทรานซิชันคาบที่ 5 ที่ถูกเชื่อมด้วยฟอสฟิโดลิแกนด์

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

นพกร จิระวรานันท์, ธบดี เชื้อสุข, ดนน์ ดิษฐาน

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

สาโรจน์ บุญเส็ง

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2561

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

Bimetallic complexes เป็นสารประกอบเชิงซ้อนที่มีโลหะทรานซิชันที่ทำหน้าที่เป็นอะตอมกลางมีสองอะตอมในหนึ่งโมเลกุลลของสารเชิงซ้อน ซึ่งสารประกอบดังกล่าวอาจมีสะพานลิแกนด์เชื่อมระหว่างโลหะทรานซิชัน bimetallic complexes ได้ถูกสังเคราะห์และนำมาใช้ประโยชน์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในปฏิกิริยาเคมี ซึ่งความว่องไวของปฏิกิริยาเคมีขึ้นอยู่กับธรรมชาติของพันธะและความแข็งแรงของพันธะภายในโครงสร้างสารเชิงซ้อน bimetallic ดังนั้นหากเข้าใจธรรมชาติของพันธะสารเชิงซ้อน bimetallic จะทำให้เป็นข้อมูลพื้นฐานในการเข้าใจถึงความว่องไวของปฏิกิริยาเคมี จากข้อมูลที่ศึกษาเบื้องต้นพบว่ามีนักวิทยาศาสตร์พยายามสังเคราะห์สารประกอบเชิงซ้อน bimetallic แต่สารประกอบเหล่านี้ยังมีข้อมูลธรรมชาติของพันธะ และความแข็งแรงของพันธะไม่มากนัก ดังนั้นในโครงงานนี้มุ่งที่จะศึกษาธรรมชาติและความแข็งแรงพันธะของสารประกอบเชิงซ้อน bimetallic ในคาบ 5 โดยจะศึกษาเพื่อหาแนวโน้มพันธะของ bimetallic complexes โดยใช้วิธีการคำนวณด้วย Density Functional Theory (DFT) ระเบียบวิธีแบบ M06 เบซีสเซ็ตของอะตอมของโลหะด้วย SDD ECP ส่วนอะตอมอื่นๆ ที่ไม่ใช่อะตอมของโลหะใช้เบซีสเซ็ตแบบ 6-31+G(d,p) (M06/6-31+G(d,p)[SDD]) เพื่อหาโครงสร้างที่เสถียร จากนั้นคำนวณเพื่อหาฟังก์ชันคลื่นเพื่อนำมาวิเคราะห์หาความแข็งแรงของพันธะและธรรมชาติของพันธะด้วยวิธีการคำนวณ M06/6-31+G(d,p)[DGDZVP] วิเคราะห์ข้อมูลจากแนวคิด Quantum Theory of Atomics in Molecules (QTAIM) โดยใช้วิเคราะห์ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนด้วยฟังก์ชันความหนาแน่น วิเคราะห์ธรรมชาติของพันธะด้วยลาปาเซียน และพลังงานรวมของความหนาแน่นของอิเล็กตรอน เป็นต้น รวมทั้งศึกษาพันธะภายในโมเลกุลจากข้อมูล Natural bond orbital analysis (NBO)