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[波函数分析求助] 关于分子内两个片段轨道重叠程度分析方法的疑问

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先说一下我的研究目标:由于我的体系在光照激发后,有系间穿越并出现了电子转移(已验证),这里猜测是由于分子骨架弯曲使得Donor和Accepter的波函数重叠(这也是Dexter能量转移的重要条件之一),前期工作确实验证了分子骨架因静电作用弯曲,现在想通过计算验证是否有波函数重叠。
拜读了sob老师的分子间轨道重叠的图形显示和计算(http://sobereva.com/163)一文后思路有了些许启发,但依然存在一些疑惑望各位老师指教解惑:
先说一下我在研读上述sob博文后的计算思路:
1. 优化我的分子结构,并得到包含优化后坐标和波函数的fchk文件(此步是确定我要分析的两个片段的空间坐标);
2. 删除多余的非共轭部分(两个分子片段不在同一个共轭体系中)并保留坐标
3. 接下来将两个片段当作两个分子(坐标固定),使用sob老师后续给出的Multiwfn的分析方法来进行分析。


首先我认为我的上述思路一定是有问题的,但不知道应该怎么样去修改,接下来说说我的疑惑:
1. 首先优化后,我的分子的HOMO和LUMO分别位于两个我想要研究的片段上,如果用上述方法分别当作孤立分子讨论LUMO-LUMO和HOMO-HOMO,好像与单个分子内的情况不符;
2. 我的目标研究体系是否是存在Dexter能量转移,Dexter能量转移也是三重态-三重态能量转移的重要方式,所以我想知道,我在研究两个片段波函数是否发生重叠之前,是否应该用的是优化过的三重态结构来进行研究?
3. 如果我要对两个结构相似的分子都本文中的分析,并做横向比较(即研究两个分子电子转移过程一大一小,是否与波函数重叠程度不同有关系),那么我是不是要保证两个分子在研究过程中的isovalue取值均保持相同,才能对比文本控制台中显示的积分值大小。
4. 如图吡啶季铵盐分子(Accpter)并不参与整体的共轭,但LUMO分布在吡啶盐上,而HOMO分布在大共轭的链条上,是否也可以定性说明,共轭体系受激发后,比较容易向吡啶盐分子进行电子转移呢?

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发表于 Post on 2022-12-1 09:40:47 | 只看该作者 Only view this author
以这两个片段间的距离来说,波函数的重叠是一定有的。但并没有唯一方式定量化
单从HOMO和LUMO的重叠程度来说,可以用下文的做法
使用Multiwfn考察轨道间重叠程度和质心距离
http://sobereva.com/371http://bbs.keinsci.com/thread-5596-1-1.html
由于HOMO和LUMO几乎只分别出现在两类片段上,直接就能说明一定问题。另外值得一提的是,Multiwfn可以通过主功能6中的相应选项修改轨道展开系数,实现让整个体系的某MO只保留其在特定片段上的部分的目的。
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