Индекс нековалентных взаимодействий

редактировать
Представление NCI в 3D и 2D кластера из трех молекул воды NCI представление в 3D и 2D кластера из шести молекул воды Представление NCI в 3D и 2D кластера из восьми молекул воды

Индекс Нековалентных взаимодействий, обычно называемый просто Нековалентные взаимодействия ( NCI) - это индекс визуализации, основанный на электронной плотности (ρ) и приведенном градиенте (-ах) плотности. Он основан на эмпирическом наблюдении, что Нековалентные взаимодействия могут быть связаны с областями небольшого пониженного градиента плотности при низких электронных плотностях. В квантовой химии индекс нековалентных взаимодействий используется для визуализации нековалентных взаимодействий в трехмерном пространстве.

Его визуальное представление возникает из изоповерхностей пониженного градиента плотности, окрашенных шкалой силы. Сила обычно оценивается как произведение электронной плотности на второе собственное значение (λ H) гессиана электронной плотности в каждой точке изоповерхности с притягивающей или отталкивающий характер определяется знаком λ H. Это позволяет напрямую представлять и характеризовать нековалентные взаимодействия в трехмерном пространстве, включая водородные связи и стерические столкновения. Индексы NCI, основанные на электронной плотности и производных скалярных полях, инвариантны относительно преобразования молекулярных орбиталей. Кроме того, электронная плотность системы может быть рассчитана как с помощью экспериментов по дифракции рентгеновских лучей, так и теоретических расчетов волновой функции.

Приведенный градиент (ы) плотности представляет собой скалярное поле электронной плотности. (ρ), который можно определить как

s (r) = | ∇ ρ (r) | 2 (3 π 2) 1/3 ρ (r) 4/3 {\ displaystyle s (\ mathbf {r}) = {\ frac {\ left | \ nabla \ rho (\ mathbf {r}) \ right |} {2 (3 \ pi ^ {2}) ^ {1/3} \ rho (\ mathbf {r}) ^ {4/3}}}}{\ displaystyle s (\ mathbf {r}) = {\ frac {\ left | \ nabla \ rho (\ mathbf { r}) \ right |} {2 (3 \ pi ^ {2}) ^ {1/3} \ rho (\ mathbf {r}) ^ {4/3}}}}

В рамках функциональной теории плотности приведенный градиент плотности возникает в определении обобщенного градиентного приближения обменного функционала. Исходное определение:

s (r) = | ∇ ρ (r) | 2 К F ρ (r) {\ displaystyle s (\ mathbf {r}) = {\ frac {\ left | \ nabla \ rho (\ mathbf {r}) \ right |} {2k_ {F} \ rho (\ mathbf {r})}}}{\ displaystyle s (\ mathbf {r}) = {\ frac {\ left | \ nabla \ rho (\ mathbf {r}) \ right |} {2k_ {F} \ rho (\ mathbf {r})}}}

, в котором k F - это импульс Ферми газа свободных электронов.

. NCI был разработан канадской вычислительной химией. Эрин Джонсон, когда она была докторантом Университета Дьюка в группе Вэйтао Ян.

Ссылки

Последняя правка сделана 2021-05-31 11:59:29
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте