量子化学

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量子化学的基本定理

量子化学的基本定理

量子化学的基本定理量子化学是研究分子性质和反应的一种物理化学分支。

它基于量子力学的原理,描述分子中电子的行为,并通过计算机模拟计算分子的物理性质和化学反应。

量子化学的研究对象是分子中的原子核和电子的运动,它利用量子力学的基本原理和数学方法,通过计算得出分子在不同条件下的能量和反应机理。

1. 原子和分子的波粒二象性在量子化学中,原子和分子都具有波粒二象性。

量子数n、l、m、s可以描述原子中电子的波动性质。

原子中电子的波动性质可以通过解薛定谔方程得到。

而分子中的电子具有分子轨道,分子轨道是在解分子的薛定谔方程时求得的。

分子轨道的性质可以通过波函数来描述,波函数描述了电子在空间上的概率分布。

波函数的一阶导数对应着电子在空间上的速度,它反映了电子行为的波动性质。

2. 电子构型和电子互斥原理电子构型是一个分子中所有电子的简要描述,它可以通过和原子的电子构型类比得到。

在分子中,电子遵循电子互斥原理,即每个电子状态是唯一的。

电子互斥原理是由泡利提出的,它描述了在一个原子或分子中,任意两个电子不可能处于完全相同的状态。

3. 定态和不定态量子化学中的波函数可以分为定态和不定态。

定态的波函数可以由一组简单的波函数线性组合得到。

而不定态的波函数则不具有这样的性质。

电子在分子中的态可以用分子轨道描述,它根据原子轨道线性组合得到。

分子轨道可以分为分子束缚态和分子反束缚态。

分子束缚态的能量比单个原子中的电子束缚态低,而分子反束缚态的能量比原子碎片中的束缚态低。

分子束缚态和反束缚态直接影响着分子的化学性质和反应。

4. 分子的能量和反应机理分子的能量是量子化学计算的重要指标,它反映了分子中原子间相对位置的稳定状态。

分子在化学反应中通过吸收或释放能量来改变其能量状态,使其从一个能量状态转移到另一个能量状态。

分子反应的机理是分子中原子的运动和电子重新分布的过程,它可以通过分子的电子密度分布来描述。

分子反应的机理可以利用分子轨道理论计算,分子轨道理论考虑了分子中的轨道受到电子间相互作用和原子间相互作用的影响,从而更精确地描述分子反应的机理。

化合物的量子化学性质和反应机制

化合物的量子化学性质和反应机制

化合物的量子化学性质和反应机制一、量子化学基本概念1.量子力学:研究微观粒子(如原子、分子、离子等)运动规律的学科。

2.波函数:描述微观粒子状态的数学函数,代表粒子在空间某一点出现的概率。

3.薛定谔方程:量子力学的基本方程,描述微观粒子在势能场中的运动。

4.能量本征态:系统可能的能量状态,对应于波函数的特定值。

5.分子轨道理论:研究分子中电子运动规律的理论,包括分子轨道的构建、填充和跃迁。

二、化合物的量子化学性质1.分子轨道对称性:分子轨道关于某个轴或平面对称的性质,影响分子的化学键合和反应性。

2.分子轨道能量:分子轨道的能量级别,决定分子的稳定性和化学反应活性。

3.电负性:描述原子吸引电子能力的物理量,影响化合物中电子分布和化学键性质。

4.分子极性:分子中正负电荷中心不重合导致的极性,影响分子的物理和化学性质。

5.化学键:原子间通过共享或转移电子而形成的相互作用,包括共价键、离子键和金属键等。

三、化学反应的量子化学机制1.反应物和产物:化学反应中参与转化的物质,其分子结构和能量状态发生变化。

2.过渡状态:化学反应过程中能量最高的状态,是反应物转化为产物的必经之路。

3.活化能:使反应物转化为过渡状态所需的能量,影响反应速率。

4.催化剂:参与反应但在反应结束后不消耗的物质,通过降低活化能加速反应速率。

5.电子转移:化学反应中电子从一个物质转移到另一个物质的过程,涉及氧化还原反应。

四、量子化学在化合物研究中的应用1.分子模拟:利用量子化学方法模拟分子结构和性质,预测化学反应结果。

2.化学键理论:分析化学键的类型、长度和强度,解释化合物的稳定性和反应性。

3.光谱学:研究分子在吸收、发射或散射光过程中产生的光谱现象,揭示分子结构和化学环境。

4.量子化学计算:利用计算机算法和软件,计算分子结构和性质,为实验研究和应用提供理论依据。

五、化合物量子化学性质与反应机制的关系1.分子结构与性质:分子结构决定其性质,量子化学方法可用于预测和解释分子性质。

量子化学基本原理

量子化学基本原理

量子化学基本原理量子化学是研究分子和原子的量子力学性质和过程的学科。

它基于量子力学的基本原理,如波粒二象性、不确定性原理和波函数等,通过数学方法来描述和解释分子和原子的结构、性质和反应。

量子化学的基本原理可以概括为以下几点:1. 波粒二象性:量子力学认为微观粒子既可以表现为粒子,也可以表现为波动。

分子和原子的行为可以用粒子和波动的性质来描述。

例如,电子既可以被看作是粒子,也可以被看作是波动。

2. 不确定性原理:不确定性原理是量子力学的重要概念之一。

它指出,对于某一粒子的某个属性,例如位置和动量,无法同时进行无限精确的测量。

测量其中一个属性的精确性越高,另一个属性的精确性就越低。

3. 波函数:波函数是量子力学中用来描述粒子性质的数学函数。

它可以用来计算粒子在不同位置和状态的概率分布。

波函数的平方值表示在某个位置找到粒子的概率。

4. 哈密顿算符:哈密顿算符是量子力学中用来描述系统总能量的算符。

它包含了粒子的动能和势能。

通过求解哈密顿算符的本征值和本征函数,可以得到系统的能级结构和波函数。

5. 波函数的正交性和归一性:波函数的正交性和归一性是量子力学中重要的性质。

波函数的正交性意味着不同波函数代表的不同状态是正交的,即它们之间不存在相互干涉。

波函数的归一性要求波函数的平方积分为1,表示粒子存在的概率为100%。

6. 薛定谔方程:薛定谔方程是量子力学的基本方程之一,描述了系统的时间演化。

通过求解薛定谔方程,可以得到系统的能级和波函数。

薛定谔方程是一个偏微分方程,其解决定了粒子的波函数随时间的变化。

量子化学的基本原理为我们理解和预测分子和原子的性质和反应提供了重要的理论基础。

通过运用量子化学的原理和方法,我们可以计算分子的能级、振动频率、光谱等性质,并对化学反应的速率和机理进行模拟和预测。

量子化学在材料科学、药物设计、催化反应等领域都有重要的应用价值。

量子化学基于量子力学的基本原理来研究分子和原子的性质和反应。

什么是量子化学

什么是量子化学

什么是量子化学量子化学是一门研究化学现象和过程的量子力学方法的学科。

它涉及到使用量子力学原理和数学模型来描述和解释化学问题,包括分子结构、化学键、反应机制、光谱性质和化学动力学等方面。

量子化学在理论和实验上都有重要应用,如在材料科学、生物化学、环境科学和能源领域等。

量子化学的基本概念包括以下几个方面:1.量子力学基本原理:量子化学的基础是量子力学,它描述了微观世界的规律。

量子力学的基本原理包括波粒二象性、不确定性原理、波函数和算符等。

2.分子轨道理论:分子轨道理论是量子化学的核心理论之一,它用于描述分子中的电子分布和化学键。

分子轨道理论解释了分子的稳定性、键长、键角和光谱性质等。

3.电子结构计算:电子结构计算是量子化学的重要方法之一,它通过计算分子或材料的电子密度分布来预测其性质。

电子结构计算方法包括从头算(Ab Initio)方法、密度泛函理论(DFT)方法等。

4.化学反应动力学:量子化学可用于研究化学反应的动力学过程,包括反应速率、活化能、过渡态等。

通过计算反应物和产物的分子轨道能级,可以预测反应的进行方向和速率。

5.光谱学:量子化学方法可用于解释和预测分子和材料的吸收、发射和散射等光谱性质。

光谱学在化学、物理、生物和环境科学等领域具有广泛应用。

6.量子化学在材料科学中的应用:量子化学方法在材料科学中发挥着重要作用,例如预测材料的电子、磁性和光学性质,优化材料的设计和合成等。

7.量子化学在生物化学中的应用:量子化学方法在生物化学中有着广泛的应用,如研究蛋白质结构、酶催化反应、DNA和RNA的碱基配对等。

8.量子化学在环境科学和能源领域的应用:量子化学可用于研究环境污染物的作用机制、大气化学过程、太阳能电池、燃料电池等。

总之,量子化学是一门具有重要理论和实际应用价值的学科,它为研究和解决各种化学问题提供了强大的工具。

量子化学的基本原理和计算方法

量子化学的基本原理和计算方法

量子化学的基本原理和计算方法量子化学(Quantum Chemistry)是应用量子力学原理和方法研究分子和原子体系的学科。

它揭示了分子和原子的结构、性质和反应机制,为材料科学、生物化学、环境科学等领域的研究提供了基础。

本文将介绍量子化学的基本原理和计算方法。

一、量子化学的基本原理1. 波粒二象性量子化学的起点是波粒二象性原理。

根据波粒二象性,光既可以表现为波,也可以表现为粒子(光子)。

类似地,电子也表现出波粒二象性。

2. 薛定谔方程薛定谔方程是描述量子体系的基本方程,它由Schrödinger提出。

薛定谔方程可以得到体系的波函数,从而揭示体系的能量和性质。

3. 波函数波函数是描述量子体系的数学函数,它包含了体系的全部信息。

根据波函数,可以计算体系的性质,如能量、电荷分布等。

4. 经典力学与量子力学的区别经典力学和量子力学描述了不同尺度下的物理现象。

在经典力学中,物体的位置和动量可以同时确定,而在量子力学中,由于不确定原理的存在,不能同时确定一个粒子的位置和动量。

二、量子化学的计算方法1. 基组理论基组是用来近似描述分子的波函数的一组基函数。

常用的基组有Slater基组、Gaussian基组等。

通过多个基函数的线性组合,可以得到较准确的波函数。

2. 近似方法由于薛定谔方程的求解往往困难,常用的方法是采用近似求解。

常见的近似方法有哈特里-福克方法、密度泛函理论等。

3. 分子轨道理论分子轨道理论是一种近似描述分子波函数的方法,它将分子波函数表示为原子轨道的线性组合。

通过计算得到分子的轨道能级和轨道系数,进而得到各种性质。

4. 动力学模拟方法动力学模拟方法用来研究分子和原子的动力学行为。

常见的方法有分子动力学模拟、蒙特卡洛模拟等。

它可以模拟分子的结构变化、反应动力学等。

三、量子化学在实际应用中的意义1. 预测和解释化学反应量子化学可以预测和解释化学反应的速率常数、活化能等。

通过计算分子的反应途径和反应路径,可以指导实验设计和反应优化。

量子化学概述

量子化学概述

量子化学概述
标题:量子化学概述
正文:
量子化学是一门研究原子和分子的物理性质及其变化的学科。

它基于量子力学的原理,通过数学计算和理论模型来描述和解释原子与分子的结构、性质和反应。

首先,量子化学研究的核心是原子和分子的波函数。

根据薛定谔方程,波函数可以描述系统的状态和性质。

通过求解薛定谔方程,我们可以得到原子和分子的能量、振动频率、轨道结构等信息。

其次,量子化学研究的一个重要应用领域是分子结构预测。

通过计算,可以确定分子的几何构型、键长和键角等。

这对于理解分子的稳定性和反应活性具有重要意义。

同时,量子化学还可以预测分子的光谱性质,如吸收光谱和拉曼光谱,进一步揭示物质的结构特征。

此外,量子化学也在解释化学反应机制、催化过程和原子与分子间的相互作用方面发挥重要作用。

通过量子化学计算,可以研究反应的速率常数、中间体的形成和反应物的能垒等。

这对于设计新的催化剂和理解化学反应动力学有着重要意义。

最后,量子化学还与实验研究相结合,通过理论模拟和实验验证相互印证,共同推动科学的进展。

量子化学的发展也为材料科学、生物化学和药物设计等领域提供了理论基础和研究方法。

总结起来,量子化学是一门基于量子力学原理的学科,通过数学模型和计算方法研究原子和分子的性质和反应。

它在预测分子结构、解释化学反应机制和催化过程等方面发挥着重要作用,为化学和相关领域的研究提供了关键的理论支持。

量子化学的意义

量子化学的意义

量子化学的意义
量子化学是一门将量子力学的计算方法应用于分子和物质研究中
的学科。

它通过数学模型和计算方法,研究原子和分子的性质、结构、反应行为、性能等重要特征,是现代化学研究的重要手段之一。

量子化学在现代化学研究方面的意义和价值主要体现在以下几个
方面:
1.研究物质的基础性质
量子化学可以提供理论模型和计算方法,用于研究物质的基本性质,如分子的结构、能量、振动、热力学性质、电子结构等。

通过量
子化学计算,可以预测物质的理论性质,并且在实验难以获得大量数
据或者找不到实验数据时,量子化学方法也可以在很大程度上进行预测。

2.计算分子的几何结构和反应物的反应活性
在药物研究领域,量子化学可以用于寻找药物分子的理想几何结构,并且在药物相互作用方面提供宝贵信息。

此外,在催化和反应活
性领域,量子化学可以用于预测和解释反应活性的大小和选择性,有
助于加速化学反应的优化和设计。

3.预测物质的性质和性能
量子化学可以研究物质在不同条件下的表现和性质,如光学性质、电化学性质、电子输运性质等。

通过量子化学计算,可以研究建立物
质的量、结构和性能之间的关系,有助于实现物质性能的预测和优化。

4.提高材料设计和制造技术
量子化学还可以预测和解释新材料的特性,并且有助于加速材料
设计和制造技术的发展。

加快材料研究和探索新材料,有助于解决诸
如能源储存和转换等重大科学和工程问题。

总之,量子化学的意义在于用理论和计算方法探究分子和物质基
本特性及其在不同环境下的表现,为现代化学研究提供支持和指导,
加速材料和药物的发现和设计,推动新材料和新化学理论的发展。

化学中的量子化学基本原理知识点

化学中的量子化学基本原理知识点

化学中的量子化学基本原理知识点量子化学是化学中的一个重要分支,研究微观粒子在原子和分子尺度上的行为规律。

量子化学理论为我们解释了原子和分子的结构、性质以及与化学反应有关的动力学等方面的问题。

本文将介绍化学中的量子化学基本原理知识点,包括量子力学、波粒二象性、波函数、波函数的解释以及量子化学计算方法。

一、量子力学量子力学是研究微观粒子行为的理论框架,主要描述物理系统的能量、动量和角动量等性质。

量子力学的基本假设是微观粒子的性质以及系统的状态不是完全确定的,而是通过波函数来描述。

波函数的模的平方给出了找到粒子在空间不同位置的概率。

二、波粒二象性在量子化学中,微观粒子既可以表现为粒子性,也可以表现为波动性。

这种既有粒子性又有波动性的性质被称为波粒二象性。

例如,电子既可以被看作是一颗粒子,也可以被看作是一种波动。

三、波函数波函数是量子力学中描述微观粒子的数学函数。

波函数的求解可以得到粒子存在于空间中的概率分布。

波函数一般用希腊字母ψ表示,其平方的积分给出了粒子存在于空间不同区域的概率密度。

波函数是关于时间的复数函数,可以用来描述粒子的位置、动量等性质。

四、波函数的解释波函数的解释主要有两种常用的观点,即哥本哈根解释和波动解释。

哥本哈根解释认为波函数描述了粒子的可能状态,直到测量确定其具体状态为止。

波动解释则将波函数看作是一种真实的物理波,具有波动性和干涉现象。

五、量子化学计算方法量子化学计算方法是将量子力学理论应用于化学计算的方法。

通过计算物理系统的波函数,可以得到粒子间的相互作用能、反应速率等相关性质。

常见的量子化学计算方法包括密度泛函理论、分子轨道理论和半经典理论等。

六、应用量子化学的基本原理对于解释和研究化学现象具有重要的作用。

它在材料科学、药物设计、催化剂设计等领域都有广泛的应用。

通过量子化学计算方法,可以预测物质性质、反应机制以及探索新的化学反应途径。

结论量子化学中的基本原理知识点包括了量子力学、波粒二象性、波函数、波函数的解释以及量子化学计算方法等内容。

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量子化学计算方法
分子模拟
分子力学或量子力学与统计力学结合的分子模拟技 术使量子化学计算从静态向动态、从小体系向纳米、介 观尺度过渡提供了可能。
分子模拟可分为两大类:一类为分子动力学(MD)模拟 ;另一类以概率论为基础的Monte Carlo模拟(MC)。
量子化学计算方法
QM/MM组合方法
量子化学方法(QM) 能精确地预测各种中小分子的物 理、化学性状, 研究化学反应机理。
常听人说“量子化学是棘手的”,这句话不是没有道理的,因 为一提起量子化学,往往就联想到困难的数学和计算。不过现 在否认量子化学有用的人大概是没有了。
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目录
什么是量子化学 量子化学的发展过程 量子化学的研究内容 量子化学计算方法 量子化学计算软件
What quantum chemistry is all about ?
量子化学计算方法
密度泛函理论
如定域密度泛函理论LDFT、自旋密度泛函近似LSDA 、广义梯度近似GGA、密度泛函与分子轨道的杂化方 法(如B3LYP等)等。密度泛函理论改变以往以轨道波函 数为基的特点,以密度函数为为基。
量子化学计算方法
Xα方法
Xα方法是密度泛函理论的一个重要分支, 它是对电子 间非定域的交换能采用了统计平均近似, 用一个与电荷 密度的立方根成正比的密度泛函近似替代了从头计算方 法中计算最为困难的电子交换作用项, 从而在保持较高 理论严谨性和计算精确度的同时, 大大减少了计算工作 量。Xα方法从50 年代发展到现在,根据它们引入近似程 度的不同, 主要可分为以下几种: (1)自洽场多重散射Xα 法(SCF-MS-Xα法) ;(2)分立变分Xα法(DV- Xα法) ;(3)原子线性组合Xα法(LCAO-Xα法) ;
量子化学的计算
姓名:刘东婷 老师:齐中囡
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很早以前,化学一直被科学界公认为一门纯实 验学科,理论是基于试验数据而归纳的经验公 式和规律。随着科学和计算机技术的应用和发 展,逐渐形成了量子化学这一分支学科。
马克思曾说过“运用数学的多少是一门学科成 熟的程度的标志”。量子化学逐渐走向成熟。
谢 谢!
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量子化学计算方法
从头计算方法(ab initio calculation)
从头计算方法, 即进行全电子体系非相对论的量子力 学方程计算。这种方法仅仅在非相对论近似、BornOppenheimer近似、轨道近似这三个基本近似的基础 上利用Planck常数、电子质量和电量三个基本物理常 数以及元素的原子序数, 对分子的全部积分严格进行计 算,不借助任何经验或半经验参数,达到求解量子力学 Schrdinger方程的目的。
量子化学计算软件
Games-US:由于免费与开放源码,成为除Gaussian 以外,最广泛应用的量子化学软件,目前由Iowa State Uin的研究组主理 。
Q-Chem:由一群随约翰波普离开Gaussian Inc. 的学 者创立的一个商业量子化学软件。
量子化学是理论化学的分支,而理论化学的很大一部分 可以被归类为计算化学。现在计算化学,理论化学,量 子化学,分子模拟等的含义越来越接近。
量子化学的发展过程
量子化学的研究内容
分子结构
通过计算不同分子结构的体系能量,量子化学方法可 以找到分子势能面上的最低点,从而确定分子在某一电 子态的稳定构型。
化学反应
Spartan[5]:提供一个十分优良的图形接口作量子化学 计算,尤其适合非从事量子化学研究的学者使用。
量子化学计算软件
CASTEP: 为一量子力学为基础的周期性固态材料化学 计算的套装软件,此程式由英国剑桥大学卡文迪西 (Cavendish)实验室的凝态物理理论组所共同研究开发 。
MOLPRO:应用广泛的量子化学计算软件,软件长于 高精度计算,用多参考CI,耦合簇等方法处理电子相关 问题能够对较大的分子体系进行准确的从头计算。
量子化学(quantum chemistry)是理论化学的一个分支学科, 是应用量子力学的基本原理和方法研究化学问题的一门基础科 学。研究范围包括稳定和不稳定分子的结构、性能及其结构与 性能之间的关系;分子与分子之间的相互作用;分子与分子之 间的相互碰撞和相互反应等问题。
What quantum chemistry is all about ?
其他量子化学计算软件目前,除了上面提到的几版著名 量子化学计算软件之外,还有大量商业和免费的量子化 学计算软件,其中绝大部分是从事量子化学或计算化学 研究的实验室自行开发的。
量子化学
现在根据量子化学计算可以进行分子的合理设计,如药 物设计 、材料设计 、物性预测等。2O世纪中有人预见 以量子化学为基础可以解决和认识化学实验中的所有问 题。但是目前尚未形成研究分子层次的统一理论,对许 多化学现象和问题还不能用统一的理论来归纳理解和认 识。能否出现化学的统一理论,将有待于化学家们的创 造和努力。
分子力学(MM) 及建立在分子力学基础上的分子动力 学(MD) , 在研究模拟生物大分子、大块合金材料等方 面获得广泛的应用。
综合两种方面的优点, 将两种方法结合起来, 把研究体 系分为几个区域, 在中心区域进行高精度的量子化学计 算(QM) , 在周边区域进行半经验或分子力学计算 (MM) , 这就是近来十分流行的QM/MM组合方法。
量子化学计算软件
目前,几版比较著名的量子化学计算软件有
Gaussian03Gaussian :由量子化学家约翰波普的实 验室开发,可以应用从头计算方法、半经验计算方法等 进行分子能量和结构;过渡态能量和结构;化学键及反 应能量;分子轨道;偶极矩;多极矩;红外光谱和拉曼 光谱,核磁共振,极化率和超极化率,热力学性质,反 应路径等分子相关计算。
量子化学计算方法
引言 从头计算方法(ab initio calculation) 简单分子轨道法 半经验分子轨道方法 密度泛函理论 Xα方法 分子模拟 QM/MM组合方法 遗传算法
神经网络方法
量子化学计算方法
引言
量子化学计算的基础就是解电子运动的Schrödinger 方程,通过对原子和分子的核外电子运动的了解,进一 步了解分子的结构、电荷分布,原子间结合能,结构与 性质的关系,一直接到反映途径(核运动规律)的研究 。 建立在三个近似基础上: 非相对论近似 Born-Oppenhermer近似 单电子近似(轨道近似) 最后得到单电子运动方程
量子化学计算方法
遗传算法
遗传算法(genetic algorithm)是借鉴自然界生物进 化论的规律, 优胜劣汰, 步步逼近最优解的一种算法。在 研究过程中使用选择、杂交、变异等遗传算子, 在繁衍 过程中对群体中的个体进行筛选,选择最优个体或过程 。
量子化学计算方法
神经网络方法
神经网络方法是根据人体神经元的联系、信息传递而 设计的多种网络研究方法。它与其他方法不同之处在于 能进行学习训练, 使它更适合研究对象。
化学反应的过程可以看做分子体系在势能面上滑动的 过程,通过量子化学的计算,可以找到势能面上的“驻 点”:处于最低点的反应物和产物以及处于鞍点的过渡 态,对比所有可能的反应途径极其相对应的反应活化能 ,可以找到最有可能的反应途径。
量子化学的研究内容
分子性质
量子化学计算可以获得分子体系的电子波函数,通过 这些电子波函数可以求算偶极矩、极化率等分子性质的 计算,但是由于数学方法的局限,量子化学计算方法只 能从上方逼近真实的分子体系能量,是一种 近似计算 ,虽然能量的计算可以获得较好的结果,但是获得的电 子波 函数 质量却很差,因而分子性质计算的精度远远 不及分子体系能量的计算。另一方面改进量子化学计算 方法以获得质量更好的电子波函数也是量子化学家目前 面临的挑战之一。
MOPAC[8]:应用最广泛的半经验量子化学计算软件 ,能够以AM1,AM1-d,PM3,MNDO,MNDOd,MINDO/3等半经验计算方法计算分子体系的自由 能,活化能,反应路径,偶极矩,非线性光学特性以及 红外光谱等性质。
量子化学计算软件
MOLCAS[9]:是一套包含各种量子化学计算方法的软 件,可以进行分子结构计算,键能,化学反应的能垒, 激发能(包括自旋-轨道耦合),振动分辨吸收光谱, 以及各种分子特性的计算,并且可以产生分子间的作用 力,用于分子动力学的计算。
这种计算方法在理论和方法上都是比较严格的, 其计算 结果的精确性和可靠性都大大优于半经验的一些计算方 法。所以它日益受到行家们的重视, 应用范围愈来愈广, 成为量子化学计算的主流。
量子化学计算方法
简单分子轨道法
简单分子轨道法如HMO(休克尔分子轨道法)、 EHMO(扩展HM0)法等。
这类方法最突出的特点是计算量小, 很适合于共轭体系 的计算, 但它在计算的开始以及计算过程中引入太多的 近似, 只能用来定性研究较简单分子的有关规律, 在早期 的量子化学工作中用得较多。
量子化学计算方法
半经验分子轨道方法
如全略微分重叠的CNDO、间略微分重叠的INDO、 还有NDDO、MNDO、MINDO等方法。这类半经验 方法从电子结构实验资料估计最难计算的一些积分。只 粗略地考虑了分子中相互作用, 而忽略了许多二、三、 四中心积分。所以,这类方法虽然极大地减少了必需的 计算工作量,但是其计算所得到的结果只带有定性和半 定量的特性,其准确性、可靠性不够。
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