Published January 1, 2018
| Version v1
Publication
Open
DFT Study for the Spectroscopic and Structural Analysis of p-Dimethylaminoazobenzene
- 1. Government College University, Faisalabad
- 2. Government College Women University Faisalabad
- 3. University of Faisalabad
- 4. University of Agriculture Faisalabad
Description
The study under consideration represents the computational calculations of Azo-based direct dye named p-(dimethylamino)azobenzene (DMAB) under the effect of solvents with different relative permittivities. A density functional theory (DFT) method at the B3LYP level with 6-311G++ was applied for the spectroscopic and structural analysis of the title compound. Calculations of geometric parameters (bond orders, bond lengths, and dihedral angles), electron densities, thermodynamic parameters, and orbital energies were performed for the title compound. Mulliken population analysis (MPA) as well as natural population analysis (NPA) was also performed at the B3LYP level with different solvents for finding solvent effects. In order to predict the reactivity of DMAB, molecular electrostatic potential (MESP) calculations were carried out for it. For vibrational analysis, the infrared (IR) spectra were computed for the title compound at the B3LYP/6-311G++ level in the gas phase and in different solvents with good agreement to the experimental FT-IR spectrum. The different modes of vibrations were assigned using potential energy distribution (PED). The computed Raman spectra also showed appreciable agreement with the experimental recorded Raman spectrum. The electronic absorption spectra of the title compound have been computed employing DFT/B3LYP with the 6-311G++ basis set in the gas phase and in four different solvents, that is, DMSO, ethanol, acetonitrile, and water which were compared with the experimental spectra with appreciable agreement. NBO analysis was carried out for understanding the intramolecular and intermolecular bonding of the compound and the density transfer from completely filled to unfilled orbital was found. The HOMO-LUMO energies were determined for analyzing the mechanism of intramolecular charge transfer.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تمثل الدراسة قيد النظر الحسابات الحسابية للصبغة المباشرة القائمة على Azo المسماة p -(dimethylamino) azobenzene (DMAB) تحت تأثير المذيبات ذات التصاريح النسبية المختلفة. تم تطبيق طريقة نظرية وظيفية الكثافة (DFT) على مستوى B3LYP مع 6-311 G ++ للتحليل الطيفي والهيكلية لمركب العنوان. تم إجراء حسابات المتغيرات الهندسية (أوامر الرابطة، وأطوال الرابطة، والزوايا ثنائية السطوح)، وكثافات الإلكترون، والمتغيرات الديناميكية الحرارية، والطاقات المدارية لمركب العنوان. كما تم إجراء تحليل السكان Mulliken (MPA) وكذلك تحليل السكان الطبيعي (NPA) على مستوى B3LYP مع مذيبات مختلفة للعثور على تأثيرات المذيبات. من أجل التنبؤ بتفاعل DMAB، تم إجراء حسابات الجهد الكهروستاتيكي الجزيئي (MESP) لذلك. بالنسبة للتحليل الاهتزازي، تم حساب أطياف الأشعة تحت الحمراء (IR) لمركب العنوان عند مستوى B3LYP/6-311G ++ في طور الغاز وفي مذيبات مختلفة مع توافق جيد مع طيف FT - IR التجريبي. تم تعيين الأنماط المختلفة للاهتزازات باستخدام توزيع الطاقة المحتمل (PED). كما أظهرت أطياف رامان المحسوبة توافقًا ملحوظًا مع طيف رامان التجريبي المسجل. تم حساب أطياف الامتصاص الإلكترونية لمركب العنوان باستخدام DFT/B3LYP مع أساس 6-311 G ++ المحدد في مرحلة الغاز وفي أربعة مذيبات مختلفة، أي DMSO والإيثانول والأسيتونيتريل والماء والتي تمت مقارنتها بالأطياف التجريبية باتفاق ملموس. تم إجراء تحليل NBO لفهم الترابط داخل الجزيئات وبين الجزيئات للمركب وتم العثور على انتقال الكثافة من المدار المملوء بالكامل إلى المدار غير المملوء. تم تحديد طاقات HOMO - LUMO لتحليل آلية نقل الشحنة داخل الجزيئات.Translated Description (French)
L'étude considérée représente les calculs informatiques du colorant direct à base d'azo appelé p-(diméthylamino)azobenzène (DMAB) sous l'effet de solvants avec des permittivités relatives différentes. Une méthode de théorie fonctionnelle de la densité (DFT) au niveau B3LYP avec 6-311G++ a été appliquée pour l'analyse spectroscopique et structurale du composé du titre. Des calculs de paramètres géométriques (ordres de liaison, longueurs de liaison et angles dièdres), de densités d'électrons, de paramètres thermodynamiques et d'énergies orbitales ont été effectués pour le composé du titre. Une analyse de population mulliken (MPA) ainsi qu'une analyse de population naturelle (NPA) ont également été effectuées au niveau B3LYP avec différents solvants pour détecter les effets des solvants. Afin de prédire la réactivité du DMAB, des calculs de potentiel électrostatique moléculaire (MESP) ont été effectués pour celui-ci. Pour l'analyse vibrationnelle, les spectres infrarouges (IR) ont été calculés pour le composé du titre au niveau B3LYP/6-311G++ en phase gazeuse et dans différents solvants en bon accord avec le spectre FT-IR expérimental. Les différents modes de vibrations ont été attribués en utilisant la distribution d'énergie potentielle (DEP). Les spectres Raman calculés ont également montré un accord appréciable avec le spectre Raman expérimental enregistré. Les spectres d'absorption électroniques du composé du titre ont été calculés en utilisant la DFT/B3LYP avec la base 6-311G++ établie en phase gazeuse et dans quatre solvants différents, à savoir le DMSO, l'éthanol, l'acétonitrile et l'eau, qui ont été comparés aux spectres expérimentaux avec un accord appréciable. L'analyse NBO a été réalisée pour comprendre la liaison intramoléculaire et intermoléculaire du composé et le transfert de densité de l'orbitale complètement remplie à l'orbitale non remplie a été trouvé. Les énergies HOMO-LUMO ont été déterminées pour analyser le mécanisme de transfert de charge intramoléculaire.Translated Description (Spanish)
El estudio en consideración representa los cálculos computacionales del colorante directo a base de azo llamado p-(dimetilamino)azobenceno (DMAB) bajo el efecto de solventes con diferentes permitividades relativas. Se aplicó un método de teoría funcional de densidad (DFT) a nivel de B3LYP con 6-311G++ para el análisis espectroscópico y estructural del compuesto del título. Se realizaron cálculos de parámetros geométricos (órdenes de enlace, longitudes de enlace y ángulos diedros), densidades electrónicas, parámetros termodinámicos y energías orbitales para el compuesto del título. También se realizó un análisis de población de Mulliken (MPA), así como un análisis de población natural (NPA) a nivel de B3LYP con diferentes disolventes para encontrar los efectos del disolvente. Con el fin de predecir la reactividad de DMAB, se realizaron cálculos de potencial electrostático molecular (MESP) para el mismo. Para el análisis vibracional, se calcularon los espectros infrarrojos (IR) para el compuesto del título en el nivel B3LYP/6-311G++ en la fase gaseosa y en diferentes disolventes con buena concordancia con el espectro experimental de FT-IR. Los diferentes modos de vibraciones se asignaron utilizando la distribución de energía potencial (Ped). Los espectros Raman calculados también mostraron una concordancia apreciable con el espectro Raman registrado experimental. Los espectros de absorción electrónica del compuesto del título se han calculado empleando DFT/B3LYP con la base 6-311G++ establecida en la fase gaseosa y en cuatro disolventes diferentes, es decir, DMSO, etanol, acetonitrilo y agua, que se compararon con los espectros experimentales con un acuerdo apreciable. Se llevó a cabo un análisis de NBO para comprender el enlace intramolecular e intermolecular del compuesto y se encontró la transferencia de densidad del orbital completamente lleno al no lleno. Se determinaron las energías HOMO-LUMO para analizar el mecanismo de transferencia de carga intramolecular.Files
9365153.pdf.pdf
Files
(16.1 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:a210510b9e84012023d5e1f44d40e13b
|
16.1 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- دراسة DFT للتحليل الطيفي والهيكلية لـ p - Dimethylaminoazobenzene
- Translated title (French)
- Étude DFT pour l'analyse spectroscopique et structurale du p-diméthylaminoazobenzène
- Translated title (Spanish)
- Estudio DFT para el análisis espectroscópico y estructural de p-dimetilaminoazobenceno
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2796243735
- DOI
- 10.1155/2018/9365153
References
- https://openalex.org/W1972103795
- https://openalex.org/W1972295548
- https://openalex.org/W1981381451
- https://openalex.org/W1982231816
- https://openalex.org/W1987718700
- https://openalex.org/W1990437495
- https://openalex.org/W1997493239
- https://openalex.org/W1997990414
- https://openalex.org/W2008965647
- https://openalex.org/W2011314355
- https://openalex.org/W2011829093
- https://openalex.org/W2023851787
- https://openalex.org/W2026727116
- https://openalex.org/W2028124567
- https://openalex.org/W2031815415
- https://openalex.org/W2037899735
- https://openalex.org/W2044521727
- https://openalex.org/W2049250199
- https://openalex.org/W2057185075
- https://openalex.org/W2059325492
- https://openalex.org/W2059789676
- https://openalex.org/W2063751177
- https://openalex.org/W2073040879
- https://openalex.org/W2142335330
- https://openalex.org/W2284734528
- https://openalex.org/W2289632552
- https://openalex.org/W2344249506
- https://openalex.org/W2348645241
- https://openalex.org/W2390376078
- https://openalex.org/W2398434581
- https://openalex.org/W2474801595
- https://openalex.org/W2508217006
- https://openalex.org/W2513598736
- https://openalex.org/W2520914000
- https://openalex.org/W2559483878
- https://openalex.org/W2586776859
- https://openalex.org/W2774066794
- https://openalex.org/W4238132705
- https://openalex.org/W786478396