Kvantově-chemický rozbor dienofilů s halogenmethylovými substituenty pro Dielsovu-Alderovu reakci
Ročník: 46 (2023/24)
Kategorie: 3: chemie
1. místo 
Základním cílem práce je prozkoumat rozložení elektronové hustoty zejména v orbitalu LUMO (energeticky nejnižší neobsazený molekulový orbital) substituovaných methyl-p-benzochinonů, jelikož právě tento orbital se v případě zkoumané Dielsovy-Alderovy reakce účastní orbitální interakce dle teorie hraničních molekulových orbitalů (FMO) a jeho zkoumáním by mělo být možné vysvětlit daný poměr izomerních produktů Dielsovy-Alderovy reakce. Jako substituenty v práci vystupují halogenmethyly (CH2F, CH2Cl, CH2Br, CH2I). Ke srovnání je též použit jako substituent methyl (CH3).
Mimo to je cílem práce též zkoumat elektronovou strukturu v molekule jako celku a její změny v rámci skupiny substituovaných methyl-p-benzochinonů, jelikož zde byly v rámci provedených výpočtů pozorovány různé změny dle substituentu. Je diskutován například vliv natočení halogenmethylu vůči zbytku molekuly.
Práce je cíleně psána didaktičtěji (nikoli však za cenu nepřesnosti), jelikož cílem této práce je, aby jak teoretický podklad této práce, tak výstup této práce, byly dostupné středoškolákům. Zejména je tak učiněno proto, aby byl středoškolským čtenářům poskytnut náhled do tématu práce, který pro ně bude srozumitelný a čtivý. Pro zájemce byl z tohoto důvodu sestaven Dodatek, kde má čtenář možnost vypočítat si svépomocí slavnou Schrödingerovu rovnici a je zde představen překryv orbitalů pomocí jednoduchých grafů.