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csuflyingfish木蟲 (著名寫手)
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[求助]
價(jià)鍵法和分子軌道法到底哪個(gè)正確啊？
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如題。 在利用量子力學(xué)研究有機(jī)分子時(shí)候到底采用哪個(gè)方法研究��？ 聽說(shuō)這兩個(gè)方法建立的基礎(chǔ)大相徑庭啊，不會(huì)兩個(gè)都對(duì)吧？ |
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csuflyingfish
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5樓2012-10-21 12:49:22
virtualzx
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【答案】應(yīng)助回帖
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csuflyingfish: 金幣+5, ★★★★★最佳答案, 蟲友，牛逼�。。�！也就是說(shuō)，哪個(gè)方便用哪個(gè)，對(duì)吧？ 2012-10-21 09:31:51
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都正確。價(jià)健理論和分子軌道理論都是解電子薛定諤方稱的近似方法，也都是通過(guò)限制N電子波函數(shù)的為某種比較簡(jiǎn)單的函數(shù)形式，然后利用變分原理來(lái)求解的。他們建立的理論基礎(chǔ)是完全相同的，只是采用不同的近似波函數(shù)而已。 價(jià)健理論是將波函數(shù)展開為一系列共振結(jié)構(gòu)式的線性組合，而分子軌道理論則展開為一系列電子結(jié)構(gòu)行列式或者組態(tài)狀態(tài)函數(shù)(CSF)的線性組合。通過(guò)使用完備的將線性組合，二者都成為精確理論并等價(jià)。 價(jià)健理論和分子軌道理論主要在自旋空間與坐標(biāo)空間的耦合方式上不同，價(jià)健理論中軌道是成對(duì)自旋耦合的�，F(xiàn)代計(jì)算中這兩者的軌道都是由原子軌道線性組合產(chǎn)生的。 價(jià)健理論的優(yōu)勢(shì)是局域性，比較清楚的物理意義。因?yàn)殡娮訉?duì)直接自旋耦合，自旋態(tài)是正確的，只需要一個(gè)共振式就能獲得正確自旋態(tài)，而采用單個(gè)行列式的分子軌道理論(hartree fock)是無(wú)法得到非閉殼層系統(tǒng)正確的自旋態(tài)的。 而分子軌道理論的優(yōu)勢(shì)在計(jì)算復(fù)雜度上。不同的分子軌道是正交的，而CSF則也因而是正交的，給求解帶來(lái)極大便利。價(jià)健理論中價(jià)健軌道互不正交，不同的共振結(jié)構(gòu)式也是非正交的，求解的數(shù)學(xué)方法比較復(fù)雜，編程也非常困難，所以基于價(jià)健理論的程序比較少，而且大多數(shù)是近幾年才出現(xiàn)的。 所以你的選擇就要看你的研究目的了。分子軌道理論計(jì)算的程序成熟，易用得多，如果研究比較大的分子，一般用DFT進(jìn)行計(jì)算的速度比價(jià)健理論差不多相同精度的計(jì)算也要快得多(價(jià)健理論單個(gè)共振式計(jì)算的開支就和mp2相當(dāng)了)。 而價(jià)健理論可以提供一些有機(jī)化學(xué)家更容易理解的信息。 |
2樓2012-10-20 22:57:24
csuflyingfish
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3樓2012-10-21 09:34:51
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gmy1990: 金幣+3 2012-10-23 13:35:31
gmy1990: 金幣+3 2012-10-23 13:35:31
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分子軌道和價(jià)鍵理論都是對(duì)一個(gè)指定的構(gòu)型進(jìn)行電子能量和電子波函數(shù)計(jì)算的。用二者都可以預(yù)測(cè)最穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。 計(jì)算的最終結(jié)果都是對(duì)的，會(huì)比較相似，可不會(huì)完全一樣，畢竟都是近似。如果你需要比較快的速度，目前還是基于分子軌道理論的比較成熟，而且現(xiàn)在最流行的dft都是基于分子軌道理論的。如果主要是要考察局部化學(xué)鍵的變化與性質(zhì)之類的問(wèn)題，雖然價(jià)鍵理論比較昂貴，但是能產(chǎn)生不少有用的信息。 雜化軌道理論是鮑林的原始版價(jià)鍵理論的一部分，取原子軌道，然后根據(jù)需要的角度，本著重疊最大的原則，選擇雜化，所以是結(jié)構(gòu)決定雜化�，F(xiàn)代價(jià)鍵理論中，用一個(gè)比原子軌道更完備的原子基組組合出價(jià)鍵軌道，而根據(jù)能量最低原則來(lái)決定線性組合系數(shù)。所以說(shuō)現(xiàn)代的升級(jí)版價(jià)鍵理論基本就是把雜化軌道理論用類似分子軌道的基組模式給升級(jí)了。 |
4樓2012-10-21 10:52:23
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