NBO分析资料汇总

sobereva · 发表于 Post on 2014-10-25 23:41:41

这个帖子把NBO分析相关的综述、书籍等资源进行汇总，以便学习NBO方法。网上也有一些乱七八糟的某些原创的NBO资料，由于多数错误百出，误人子弟，这里就不贴了。

这里还是要强调，NBO分析方法有很多严重局限性（比如基于定域化轨道图景而难以描述离域、NBO轨道搜索方式往往不合理、不适合讨论分子间相互作用等等），导致其用处是颇为有限的，然而大量文献都不重视这一点，将NBO肆意乱用、乱解释分析结果，很多初学者也往往跟风乱用NBO。这里希望读者看了帖子里的NBO分析的资料后能够取其精华舍弃糟粕，合理运用NBO分析研究适合NBO研究的问题。（实际上，真要想用NBO合理讨论点东西，必须很懂NBO底层原理和思想才行，否则都是瞎讨论。然而以初学者的理论水平根本达不到这一点，所以导致文章里滥用NBO瞎分析，结果根本毫无意义，还给他人造成严重误导）

对于讨论成键问题，用强大的Multiwfn（http://sobereva.com/multiwfn）能获得明显更丰富的信息。详见《Multiwfn支持的分析化学键的方法一览》（http://sobereva.com/471），更多信息参看《Multiwfn FAQ》（http://sobereva.com/452）。

在北京科音每年都举办的“量子化学波函数分析与Multiwfn培训班”中，会深入浅出、十分详细和全面地讲解NBO框架中各个分析方法的原理和应用（多达约240页ppt！），能够真正一次性完整学透相关知识，详细讲授内容和培训班的相关信息见http://www.keinsci.com/workshop/WFN_content.html，非常欢迎参加！（也可以购买往届资料自学）

0 简略地使用NBO只要看看网上乱七八糟的讨论也就够了，但是深入地使用NBO程序必然离不开其手册。这是NBO3、NBO5、NBO6的手册。其中不光讲怎么写关键词，还介绍了理论并给出一些实例。

NBO 3.0 Program Manual.pdf (1.25 MB, 下载次数 Times of downloads: 3986)

NBO 5.0,5.G Program Manual.pdf (7.93 MB, 下载次数 Times of downloads: 1124)

NBO 6.0 Program Manual.pdf (1.8 MB, 下载次数 Times of downloads: 4102)

1 这个是著名的Encyclopedia of Computational Chemistry书中的NBO的专门一节，介绍了NBO的主要组成部分的理论和算法，是深入了解NBO的很重要的参考

Natural Bond Orbital Methods.pdf (1.67 MB, 下载次数 Times of downloads: 1872)

2 这个是NBO在WCMS期刊上的综述（WIREs Comput Mol Sci 2012, 2: 1–42），是比较浅显的介绍NBO的文章，给出了不少例子，并且解释怎么阅读NBO程序的输出

WCMS-Natural bond orbital methods.pdf (3.13 MB, 下载次数 Times of downloads: 12515)

3 一个幻灯片，很简略地将NBO和NBOview的主要功能进行示意。注：NBOview的功能可以完全用Multiwfn来取代，并且使用更方便、效果更好。

Natural Bond Orbital NBO 5.0 and NBOView.ppt (437.5 KB, 下载次数 Times of downloads: 2071)

4 Valency and Bonding-A Natural Bond Orbital Donor-Acceptor Perspective。2005年出版，这本书是NBO官方的简略介绍NBO的理论但详细介绍其应用的书籍。

Valency and Bonding-A Natural Bond Orbital Donor-Acceptor Perspective.rar (9.34 MB, 下载次数 Times of downloads: 2236)

5 Discovering Chemistry with Natural Bond Orbitals。这也是NBO的官方书籍，结合各种例子介绍NBO的理论和应用以及介绍怎么阅读NBO输出文件中的信息。2012年出版，比上面那本书薄，涉及内容更广泛一些。

Discovering Chemistry with Natural Bond Orbitals(Weinhold,Landis,2012).rar (8.61 MB, 下载次数 Times of downloads: 1823)

6 一个简略介绍NBO主要概念的幻灯片

Insight into Chemical Bonding from Analysis of the Wavefunction.pdf (2.09 MB, 下载次数 Times of downloads: 6496)

7 NBO官网是http://nbo6.chem.wisc.edu，上面有以下NBO学习资源。
What are NBOs?（http://nbo6.chem.wisc.edu/webnbo_css.htm）：这是官网上介绍NBO的一些基本概念的网页，不过介绍得有点抽象，零基础的初学者可能会看糊涂。
NBO教程（http://nbo6.chem.wisc.edu/tutor_css.htm）：这套教程包含初级、中级、高级，涉及不同分析方法，初级教程很适合初学者，而中级和高级教程对于深入了解和使用NBO很有帮助。

8 一个适合初学者的NBO入门教程

Natural Bond Orbital (NBO) Analysis.pdf (3.19 MB, 下载次数 Times of downloads: 7066)

9 一个NBO综述What is NBO analysis and how is it useful? International Reviews in Physical Chemistry, 35, 399 (2016)
http://bbs.keinsci.com/forum.php?mod=viewthread&tid=4012

10 NBO6.0原文

NBO6原文-NBO 6.0 Natural Bond Orbital Analysis Program.pdf (371.32 KB, 下载次数 Times of downloads: 496)

最后给出一些笔者写过的与NBO有关的文章

使用Multiwfn绘制NBO及相关轨道（极为重要）
http://sobereva.com/134
用NBO计算原子轨道杂化后的能量变化
http://sobereva.com/369
简谈NBO间的相对相位问题
http://sobereva.com/191
编译NBO5.0独立运行版和嵌入Gaussian03 C02版的方法
http://sobereva.com/144
谈谈NBO中用bndidx关键词输出的三种键级
http://sobereva.com/74
NBO程序的.31至.40文件格式及转换为.wfn文件的方法
http://sobereva.com/66
将核独立化学位移(NICS)分解为sigma和pi轨道的贡献
http://sobereva.com/145

panger · 发表于 Post on 2014-10-26 01:11:41

感谢分享，好东西。

sobereva · 发表于 Post on 2014-10-26 01:51:28

我肿么没发现罗七八糟的讨论很多囧

光是思想家公社群里的NBO讨论就已经很多了

zbb1223 · 发表于 Post on 2014-10-26 12:10:57

非常谢谢sob的分享

chenlong409 · 发表于 Post on 2014-10-26 20:31:28

非常感谢！:)

shwzhang · 发表于 Post on 2014-10-27 02:28:42

蓝之羽印 · 发表于 Post on 2014-10-27 08:35:24

感谢SOB的不辞辛苦

wwy0702@126.com · 发表于 Post on 2014-10-27 13:40:27

正需要非常感谢:)

小苹果 · 发表于 Post on 2014-10-28 15:49:17

如何计算自然轨道中的占据数？文献中使用了自然轨道系数，用MultiWFN是否可以计算得到？
Natural Orbital Coefficient
HOMO: 1.43409 LUMO: 0.56591

sobereva · 发表于 Post on 2014-10-28 16:06:25

小苹果发表于 2014-10-28 15:49
如何计算自然轨道中的占据数？文献中使用了自然轨道系数，用MultiWFN是否可以计算得到？
Natural Orbital ...

如果你用高斯，在后HF计算下用pop=NO就会产生自然轨道并给出其占据数。这和NBO没直接关系
我不知道你说的系数是什么系数，如果是自然轨道向基函数的展开系数，pop=NO也会给出。

小苹果 · 发表于 Post on 2014-10-28 16:28:59

本帖最后由小苹果于 2014-10-28 16:30 编辑

想比较双自由基特征指数yi.yi的定义是occupation numbers of the LUNO+i, where i = 0, 1, ... (LUNO = Lowest Unoccupied Natural Orbital) at the spin-projected spin-unrestricted Hartree-Fock (PUHF) level of theory, as proposed by Yamaguchi.yi = n(LUNO+i)
where yi takes a value ranging from 0 to 1. The value of y0 (occupation number of the LUNO) increases from 0 to 1, which corresponds to the increase in the mixing of the anti-bonding (LUNO) and bonding [HONO (Highest Occupied Natural Orbital)] orbitals in the singlet ground-state wavefunction.
以上摘自这篇文章的支持信息,10.1021/jz2015346.

sobereva · 发表于 Post on 2014-10-28 16:37:13

小苹果发表于 2014-10-28 16:28
想比较双自由基特征指数yi.yi的定义是occupation numbers of the LUNO+i, where i = 0, 1, ... (LUNO = Low ...

就是用pop=NO输出的自然轨道占据数就行了

小苹果 · 发表于 Post on 2014-10-28 17:50:53

本帖最后由小苹果于 2014-10-28 17:53 编辑

ok，已解决问题，非常感谢！看来这里的 Eigenvalues 是占据数：
   Natural Orbital Coefficients:
                        1       2       3       4       5
   Eigenvalues --    2.00000 2.00000 2.00000 2.00000 2.00000

wwy0702@126.com · 发表于 Post on 2014-10-29 21:24:44

灰常感谢sob老师的分享

晨曦 · 发表于 Post on 2014-11-19 16:37:49

谢谢分享

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