International Science and Technology Journal

ISSN: 2519-9854 (Online)

ISSN: 2519-9846 (Print)

DOI: www.doi.org/10.62341/ISTJ

A peer-reviewed and open access journal concerned with publishing researches and studies in the field of applied sciences and engineering

Structural and Energetic study of Lithium ions with fatty acid methyl ester [FAME (9Z-18:1) + Li+] using quantum chemical method (PM3)

الملخص
الملخص......... تُستخدم أيونات الليثيوم (Li) في العديد من المجالات ابتداءً من تخزين الطاقة إلى علاج الأمراض العقلية بما في ذلك اضطراب ثنائي القطب و انفصام الشخصية. أيون الليثيوم الموجب (Li+) قادر على تكوين مقاربات كاتيونية بمركبات مختلفة و يمكنه تثبيت الجزيئات الحيوية التي تتفاعل معها. هنا، تم التحقيق نظريًا في تفاعل أيونات الليثيوم مع استر ميثيل الأحماض الدهنية [FAME (9Z-18: 1)] و ذلك لإكتساب المعرفة حول بنية و طاقة. [FAME (9Z-18: 1) + Li +] تم إجراء جميع الحسابات النظرية باستخدام برنامج Gaussian09 عبر واجهة المستخدم الرسومية. كما تم إجراء تحسينات هندسية مع تحليل اهتزازي توافقي للأشكال المخلبية و الممتدة لــ[FAME (9Z-18: 1) + Li +] باستخدام الطريقة شبه التجريبية PM3. و للحصول على الطاقة الصحيحة، تم تضمين تصحيحات طاقة نقطة الصفر (ZPE) في جميع الطاقات المحسّنة و الطاقات النسبية بين المطابقين. أشارت الحسابات إلى أن الشكل المخلبي أكثر استقرارًا نسبيًا من الأشكال الممتدة بمقدار 25 kJmol-1و118 kJmol-1 و ذلك عندما يرتبط الليثيوم بأكسجين الكربونيل (O-Li +) أو الأوليفين (C = C-Li +) على التوالي. ومن المقارنة بين طاقة الاستقرار النسبية لشكل الممتد (O-Li+) ضد الشكل الممتد (C=C-Li+) تبين إن أيون الليثيوم يفضل من حيث الطاقة الارتباط بأكسجين الكربونيل أكثر من كربون= كربون الرابطة الثنائية.............. الكلمات المفتاحية....: أيون الليثيوم, التصحيح الهندسي, الطريقة شبه التجريبية, برنامج Gaussian09.
Abstract
Lithium (Li) ions are being used in a variety of fields ranging from energy storage to the treatment of mental illnesses including bipolar disorder and schizophrenia. Lithium caton (Li+) is able to form cationic adducts with various compounds and they can stabilize the biomacromolecules that interact with. Here, the interaction of lithium ions with fatty acid methyl ester [FAME (9Z-18:1)] has been theoretically investigated to gain insight into the structure and energetics of [FAME (9Z-18:1) + Li+]. All theoretical calculations were performed using Gaussian09 software via a graphic user interface. Geometry optimisations with harmonic vibrational analysis of conformations for chelated and extended forms of [FAME (9Z-18:1) + Li+] were carried out using semi-empirical method PM3. To obtain accurate energetic, zero-point energy (ZPE) corrections were included in all optimized energies and relative energies between conformers. The calculations indicated that the chelated form is relatively more stable than extended forms by 25 and 118 kJmol-1 when lithium is bound to the carbonyl oxygen (O-Li+) or olefin (C=C-Li+), respectively. The comparison between the relative stabilization energies of extended (O-Li+) versus extended (C=C-Li+) reveals that the lithium cation energetically prefers to bind to with carbonyl oxygen over the carbon-carbon double bond................ Keywords:... lithium ions, geometry optimization, sim-empirical method, Gaussian 09.