Original title: Molekulové modelování - struktura a vlastnosti katalyzátorů na bázi karbenů
Translated title: Molecular modelling - Structure and Properties of carbene-based catalyst
Authors: Kulovaná, Eva ; Hermanová, Soňa (referee) ; Richtera, Lukáš (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2012
Language: eng
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract: [eng] [cze]
Pomocí molekulového modelování je možné předpovídat chování nových látek a napomáhá při jinak obtížné interpretaci experimentálních dat. Cílem práce byla predikce vybraných vlastností polymeračních katalyzátorů na bázi karbenů, predikce jejich struktur a spektrálních charakteristik a studie mechanismu polymerace za otevření kruhu laktidu. K ověření chování karbenů a jejich prekurzorů ve formě chloridů byly studovány vybrané charakteristiky molekuly. Byl proveden výpočet vybraných molekulových orbitalů a elektrostatických map. Následně pomocí počítačových programů byly získány teoretické vazebné délky a úhly vybraných imidazolových a imidazolinových sloučenin, karbenů a jejich možných produktů hydrolýzy. Data strukturně podobných, již charakterizovaných sloučenin, byla získána z CCDC (Cambridge Crystallographic Data Centre) a následně byla konfrontována s vypočítanými daty. Byla změřena infračervená a Ramanova spektra imidazolové soli a infračervené spektrum příslušného karbenu. Tato spektra byla konfrontována s napredikovanými. Pro lepší interpretaci spekter byla spočítána spektra možných produktů hydrolýzy. Následně byl studován mechanismus polymerace za otevření kruhu laktidu. Na základě spočítaných energií stacionárních bodů byl navržen nový mechanismus polymerace. By using molecular modelling it is possible to predict the behaviour of new compounds and to help interpreting of the experimental data. The objective of the thesis was the prediction of selected properties of polymerization catalysts based on carbenes, the prediction of their structures and spectral characteristics and the study of the mechanism of the ring-opening polymerization of lactide. To confirm the behaviour of carbenes and their precursors based on chlorides selected characteristics of a molecule were studied. The calculation of selected molecular orbitals and electrostatic potential maps was made. Subsequently, bond distances and bond angles of selected imidazole and imidazoline compounds, “free” carbenes and their possible hydrolysis products were obtained by using computer programs. Data of structural similar compounds, which have already been characterized, were obtained from CCDC (Cambridge Crystallographic Data Centre) and were compared with the calculated data. Infrared and Raman spectra of the imidazole salt and the infrared spectrum of the appropriate carbene were measured. The measured spectra were compared with the predicted ones. For the better spectra interpretation the spectra of possible hydrolysis products were calculated. Subsequently, the mechanism of the ring-opening polymerization of lactide was investigated. Based on calculated energies of stationary points the novel mechanism of polymerization was suggested.
Keywords: ab initio metody; DFT metody; FTIR spektroskopie; N-heterocyclické karbeny; Ramanova spektroskopie; tranzitní stavy; ab initio methods; DFT methods; FTIR spectroscopy; N-heterocyclic carbenes; Raman spectroscopy; transition states

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/4743

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-216812


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses