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[波函数分析求助] 关于福井函数的一些问题

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  关于福井函数,我有一些问题,希望大家能给与解惑。
1. 首先是关于福井函数和简缩福井函数:福井函数是基于电子密度定义的,计算时应取感兴趣原子上的电子分布,而不是他们的原子电荷。这句话不知道对不对,附上原话。(In effect, since the Fukui function is defined from the electron density, F+ should be calculated from the electron populations bear by the atom of interest and not from their atomic charges.)如果这样算,计算时加什么关键字,怎么找到log文件的电子分布数值?
后来看到文献说有一种简缩福井函数,将福井函数收缩得到原子上,这样就可以通过计算原子电荷来计算简缩福井函数。使用原子电荷计算也是正确的么?
2. 关于简缩福井函数的计算。
如果用原子电荷计算,可以用例如Mulliken电荷,中性分子优化好以后需不需要加什么关键字,我没加关键字获得的log文件中,就有mulliken电荷,直接取哪里的数值对不对?
3. 简缩福井函数的适用性。
根据他原始的定义,是可以用来比较亲电和亲核能力的大小的。计算比较不同金属中心的分子筛的L酸酸性,f-=q(N-1)-q(N),f-越大,表示分子筛L酸性越强?可以用福井函数比较么?


因为,我使用mulliken电荷,还有用multiwfn计算的hirshfeld电荷得到的f-大小比较酸性,与之前算的酸性顺序不一致,所以不知道是过程中我的计算错误还是理解不够,希望有经验的人能给与一些建议和指导,真心感谢大家读完我的一些问题! 谢谢!

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发表于 Post on 2015-6-26 12:56:13 | 只看该作者 Only view this author
1 文中说法不对。

福井函数是个三维函数,需要通过做电子密度差图来表现。如果定量考察每个原子上福井函数的分布量,就需要计算简缩福井函数,这既可以根据电子布居数求差计算,也可以通过原子电荷求差计算,只不过相差一个负号而已。

很多波函分析方法既可以给出原子电荷值也可以给出电子布居数,比如Mulliken,可以给出Mulliken电荷也可以给出Mulliken布居数,相差原子核电荷数而已,此时用布居数来算和原子电荷来算简缩福井函数都行,是等价的。但有的原子电荷计算方法,如CHELPG,直接给出的是原子电荷,而并不给出相应的原子布居数,此时就应当用原子电荷来算。见Multiwfn手册4.7.3计算简缩福井函数的例子。

2 Mulliken电荷是默认就输出的,无需其它关键词。

3 福井函数只是比较分子内不同位置的相对情况的。分子间进行比较应当把福井函数乘上全局亲电性、全局亲核性,来得到局部亲电性、局部亲核性。


不建议用Mulliken电荷来计算,Hirshfeld是明显更好的选择。
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2015-6-26 14:23:59 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2015-6-26 12:56
1 文中说法不对。

福井函数是个三维函数,需要通过做电子密度差图来表现。如果定量考察每个原子上福井函 ...

感谢老师详细的回答!基本能了解了,老师说分子间的比较应当把福井函数乘以全局亲电性,得到全局亲电性,不知道这个怎么算,全局亲电性如何计算呢?对这点不是很清楚,希望老师能给与指导,谢谢!

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发表于 Post on 2015-6-26 15:00:33 | 只看该作者 Only view this author
看此贴http://bbs.keinsci.com/forum.php?mod=viewthread&tid=384
里面的“Electrophilicity Index原文”就是我说的全局亲电指数。另外里面还有个局部亲电、亲核指数的文章你也可以考虑使用。
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2015-7-2 16:12:13 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2015-6-26 15:00
看此贴http://bbs.keinsci.com/forum.php?mod=viewthread&tid=384
里面的“Electrophilicity Index原文” ...

老师,还有一个问题:看到您multiwfn手册上写的一个公式:q=Z-p,q是原子电荷,Z是核电荷数,p是电子布居数,这个公式的出处是哪里,有没有文献推荐一下,因为找了一下,没有找到,希望老师能给与回复,谢谢!

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发表于 Post on 2015-7-2 17:22:17 | 只看该作者 Only view this author
342522223 发表于 2015-7-2 16:12
老师,还有一个问题:看到您multiwfn手册上写的一个公式:q=Z-p,q是原子电荷,Z是核电荷数,p是电子布居 ...

没有什么出处,这是最基本的常识。
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发表于 Post on 2022-7-28 11:29:43 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2015-6-26 12:56
1 文中说法不对。

福井函数是个三维函数,需要通过做电子密度差图来表现。如果定量考察每个原子上福井函 ...

老师,您好!请问基于Hirshfeld电荷算福井函数是怎么操作的,是在优化结构时加上什么关键词吗?这个关键词是什么?在输出福井函数所需的wfn文件时需要写上这个关键词吗?

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发表于 Post on 2022-7-28 13:53:13 | 只看该作者 Only view this author
342522223 发表于 2015-7-2 16:12
老师,还有一个问题:看到您multiwfn手册上写的一个公式:q=Z-p,q是原子电荷,Z是核电荷数,p是电子布居 ...

就是原子核所带的总正电荷减去电子所带的总负电荷,就是外界感受到的净电荷,也就是原子电荷。自由的中性原子的电荷为零就是因为原子核的质子数等于电子数,而每个质子带一个单位正电荷,每个电子带一个单位负电荷。

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发表于 Post on 2022-7-28 19:22:58 | 只看该作者 Only view this author
wangxiaofeng 发表于 2022-7-28 11:29
老师,您好!请问基于Hirshfeld电荷算福井函数是怎么操作的,是在优化结构时加上什么关键词吗?这个关键 ...

仔细看
使用Multiwfn超级方便地计算出概念密度泛函理论中定义的各种量
http://sobereva.com/484http://bbs.keinsci.com/thread-13328-1-1.html
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发表于 Post on 2022-7-28 20:58:22 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2022-7-28 19:22
仔细看
使用Multiwfn超级方便地计算出概念密度泛函理论中定义的各种量
http://sobereva.com/484(http: ...

好的 ,谢谢老师!

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发表于 Post on 2022-7-28 22:25:09 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 wangxiaofeng 于 2022-7-28 22:35 编辑
sobereva 发表于 2022-7-28 19:22
仔细看
使用Multiwfn超级方便地计算出概念密度泛函理论中定义的各种量
http://sobereva.com/484(http: ...

老师,您好!已经认真读了几遍 《使用Multiwfn超级方便地计算出概念密度泛函理论中定义的各种量》
http://sobereva.com/484http://bbs.keinsci.com/thread-13328-1-1.html)这篇文献,还是不太明白,只要按照此篇博文中的步骤来算福井函数得到的数值就是基于Hirshfeld电荷得到的福井函数吗?就像下面图片中所说,Multiwfn会自动调用Hirshfeld电荷。烦请老师赐教,谢谢!

202207282233515378..png (65.92 KB, 下载次数 Times of downloads: 63)

202207282233515378..png

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发表于 Post on 2022-7-29 01:39:30 | 只看该作者 Only view this author
wangxiaofeng 发表于 2022-7-28 22:25
老师,您好!已经认真读了几遍 《使用Multiwfn超级方便地计算出概念密度泛函理论中定义的各种量》
http: ...
分清楚福井函数和简缩福井函数
对后者显然是Hirshfeld电荷算的
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发表于 Post on 2025-11-24 20:19:06 | 只看该作者 Only view this author
我有一个类似的问题想确认一下:我想比较一系列分子的特征结构上原子的反应活性位点的区别,可以用以下公式来计算吗(有具体的文献来源吗,没有找到非常确切的文章)非常感谢
亲核反应活性位点:f+ * 全局亲核性(亲核指数,Nucleophilicity index) = 局部亲核性
亲电反应活性位点:f- * 全局亲电性(亲电指数,Electrophilicity index) = 局部亲电性
自由基反应活性位点:f0 * 全局软度(softness) = 局部软度(s0)

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