Vibracijska analiza aminokiselina

diplomski rad

• Naslov (engleski): Vibrational analysis of amino acids
• Autor: Veronika Pecik
• Mentor: Vladimir Dananić (mentor)
• Član povjerenstva: Vladimir Dananić (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Iva Movre Šapić (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Vesna Ocelić Bulatović (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije; Zagreb
• Datum i država obrane: 2025-03-27, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: PRIRODNE ZNANOSTI; Kemija

Sažetak

Ovaj rad bavi se vibracijskom analizom aminokiselina pomoću infracrvene (IR) spektroskopije i teorijskih proračuna u programu Gaussian 09. Cilj istraživanja bio je usporediti teorijske IR spektre s eksperimentalnim podacima iz literature kako bi se identificirali ključni vibracijski modovi i utvrdio utjecaj okoline na vibracijska svojstva molekula. Analizirane su tri aminokiseline – glicin, histidin i asparaginska kiselina. Uočene su značajne razlike između spektara snimljenih u različitim uvjetima, posebno između teorijskih spektara izračunatih u vakuumu i eksperimentalnih spektara dobivenih u vodenoj otopini ili čvrstom stanju. Rezultati su pokazali da interakcije s molekulama vode putem vodikovih veza značajno utječu na pomake i intenzitet vibracijskih vrpci, posebno u području stretching vibracija O-H, N-H i C=O veza. Usporedba eksperimentalnih i teorijskih spektara pokazala je da Gaussian 09 precizno modelira vibracijske modove, iako teorijske frekvencije često odstupaju od eksperimentalnih zbog idealiziranih uvjeta modeliranja. Unatoč tome, skaliranjem frekvencija moguće je postići bolje slaganje s eksperimentalnim podacima. Zaključno, ovaj rad potvrđuje važnost kombinacije teorijskih i eksperimentalnih metoda u karakterizaciji aminokiselina te naglašava značaj okoline u određivanju njihovih spektroskopskih svojstava.

Sažetak (engleski)

This paper focuses on the vibrational analysis of amino acids using infrared (IR) spectroscopy and theoretical calculations performed with the Gaussian 09 program. The aim of the study was to compare theoretical IR spectra with experimental data from the literature to identify key vibrational modes and determine the influence of the environment on the vibrational properties of molecules. Three amino acids—glycine, histidine, and aspartic acid—were analyzed. Significant differences were observed between spectra recorded under different conditions, particularly between theoretical spectra calculated in a vacuum and experimental spectra obtained in aqueous solution or solid-state form. The results showed that interactions with water molecules through hydrogen bonding significantly affect shifts and intensities of vibrational bands, especially in the region of stretching vibrations of O-H, N-H, and C=O bonds. The comparison of experimental and theoretical spectra demonstrated that Gaussian 09 accurately models vibrational modes, although theoretical frequencies often deviate from experimental ones due to the idealized modeling conditions. Nevertheless, frequency scaling can improve agreement with experimental data. In conclusion, this study confirms the importance of combining theoretical and experimental methods in the characterization of amino acids and highlights the significance of the environment in determining their spectroscopic properties.

• Ključne riječi: vibracijska analiza; IR spektroskopija; Gaussian 09; aminokiseline; glicin; histidin; asparaginska kiselina
• Ključne riječi (engleski): vibrational analysis; IR spectroscopy; Gaussian 09; amino acids; glycine; histidine; aspartic acid
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:149:291214
• Studijski program: Naziv: Primijenjena kemija; smjerovi: Kemija u zaštiti okoliša i izvori energije, Specifični materijali i napredne tehnologije, Primijenjena organska kemija; Smjer: Specifični materijali i napredne tehnologije; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: diplomski; Akademski / stručni naziv: sveučilišni/a magistar/magistra primijenjene kemije (univ. mag. appl. chem.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2025-03-31 08:35:40