مطالعه ساختارهای مختلف کمپلکس 5-آمینوتترازول و هیدرازین در اولین حالت برانگیخته الکترونی و طیف های جذبی آن ها، ارزیابی ساختارهای بهینه شده یک مولکول در حالت الکترونی پایه با استفاده از طیف سنجی فوتوالکترون

در اولین قسمت از این پایان نامه، تاتومرهای مولکول 5-آمینوتترازول در اولین حالت برانگیخته الکترونی در حال برهم کنش با هیدرازین در حالت الکترونی پایه مطالعه گردید. روش های محاسباتی مختلف شامل نظریه تابعی چگال وابسته به زمان (td-dft)، برهم کنش آرایشی یکتایی برانگیخته (cis) و فضای فعال کامل میدان خودسازگار (casscf) به منظور بهینه سازی ساختارها در حالت الکترونی برانگیخته مورد مطالعه قرار گرفت و تأثیر مجموعه های پایه مختلف در بهینه سازی ساختارها مورد مطالعه قرار گرفت. انرژی برانگیختگی عمودی و آدیاباتیک کمپلکس تاتومرهای مختلف مولکول 5-آمینوتترازول با مولکول هیدرازین (هیدرازینیوم 5-آمینوتترازولات) و تاتومرهای مولکول 5-آمینوتترازول به صورت تنها محاسبه شد و به منظور مشاهده تأثیر برهم کنش هیدرازین بر روی انرژی برانگیختگی با یکدیگر مقایسه گردید. در قسمت دوم این پایان نامه، طیف های جذبی ساختارهای در نظر گرفته شده هیدرازینیوم 5-آمینوتترازولات محاسبه شد، از طرف دیگر طیف های جذبی این ساختارها بدون در نظر گرفتن برهم کنش بین دو جزء (5-آمینوتترازول و هیدرازین) محاسبه و با طیف های جذبی قبلی مقایسه شد. این مقایسه تأثیر برهم کنش بین دو گونه بر روی طیف جذبی را نشان داد. در مقایسه ای دیگر طیف جذبی گونه های تغییر شکل یافته با طیف جذبی گونه ی منفرد مقایسه شد تا اثر تغییر شکل در ساختار کمپلکس بر روی ساختار الکترونی مشخص شود. مطالعات مشابهی روی پایدارترین کمپلکس هیدرازینیوم 5-آمینوتترازولات در حلال آب انجام شد و رفتاری متفاوت برای تأثیر تغییر شکل و برهم کنش بین مولکولی بر روی طیف جذبی در مقایسه با فاز گازی مشاهده شد. در قسمت آخر این پایان نامه، طیف فوتوالکترون تجربی یک مولکول، به عنوان ابزاری برای قضاوت در مورد ساختارهای بهینه شده ی به دست آمده از روش های محاسباتی متفاوت استفاده شد. به این منظور، از ساختارهای بهینه شده ی مولکول های متفاوت که با روش های محاسباتی مختلف حاصل شدند، برای محاسبه انرژی های یونش و طیف های فوتوالکترون استفاده شده است. مقایسه طیف های فوتوالکترون محاسباتی به دست آمده از ساختارهای بهینه شده با روش های محاسباتی متفاوت با طیف تجربی مولکول های انتخاب شده نشان داد که طیف فوتوالکترون می تواند معیار تشخیص مناسبی برای قضاوت در مورد بهینه کردن ساختارها باشد. برای کاهش خطا در محاسبه انرژی یونش یک ترکیب، چند روش محاسباتی برای بهینه کردن ساختارها در نظر گرفته شد؛ زیرا انتخاب روش محاسباتی برای بهینه کردن ساختار مولکول پیش از انجام محاسبات خواسته شده تأثیر بسیاری روی صحت نتایج می گذارد. مشاهده شد که روش محاسباتی انتخاب شده برای بهینه کردن ساختارها بر روی مقدار انرژی اولین یونش، تعداد باندهای یونش در یک ناحیه از انرژی، فاصله انرژی بین باندهای یونش و شدت نسبی باندها تأثیر می گذارد.