화실기 Quantum Chemistry Calculation SN2 Reaction 보고서

1. ABSTRACT

SN2 반응은 유기 화학에서 중요한 전이 상태를 제시하는 이른바 두 개의 분자가 동시에 반응하는 메커니즘이다. 이 보고서는 양자화학 계산을 통해 SN2 반응의 설명과 해석을 제공하는 것을 목표로 한다. SN2 반응은 한 분자가 다른 분자의 어느 위치에 친핵체로 작용하면서 동시에 제자리에서 떠나는 leaving group이 있다는 점에서 유기화학의 핵심 개념 중 하나로 여겨진다. 이 과정에서 전자 밀도의 분포와 반응 경로의 에너지 프로파일이 명확히 나타난다. 전통적인 SN2 반응 모델에 따르면, 이 반응은 친핵체가 전자 밀도가 높은 부위로 접근하면서 발생하며, 그 결과로 일어나는 반응은 고유한 전이 상태를 형성한다. 이번 연구에서는 양자화학적 방법론을 사용하여 SN2 반응의 세부 사항을 계산한다. Gaussian, ORCA와 같은 소프트웨어를 이용해 반응물, 전이 상태, 생성물의 에너지를 정확히 산출하고, 이들의 최적화 구조와 전자 밀도 분포를 분석한다. 또한, 반응 경로를 탐색하기 위해 IRC(Internal Reaction Coordinate) 계산을 통해 반응의 진행 경로를 시각화한다. 전체적인 에너지 변화를 살펴보면, 반응물에서 전이 상태로 가는 과정에서 에너…(생략)