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[Multiwfn资源与经验] 在Multiwfn中单独考察pi电子结构特征

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发表于 7 天前 | 显示全部楼层 |阅读模式
在Multiwfn中单独考察pi电子结构特征

文/Sobereva @北京科音  2018-Aug-7


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对一些化学体系,特别是含有共轭特征的,我们往往只对其pi电子特征感兴趣,因为pi电子特征直接影响体系很多方面的性质,比如芳香性、反应活性和反应位点等。考察pi电子特征有很多不同手段,比如计算ELF(电子定域化函数)和LOL(定域化轨道定位函数)、计算pi电子布居、计算pi键级等等。Multiwfn是分析电子结构最强大的工具,在Multiwfn中可以非常方便地对各种类型体系做各种形式的pi电子结构的分析,在本文就统一说一下。由于Multiwfn支持的分析方法极多,限于篇幅肯定不可能各种情况面面俱到都说一遍,希望读者能充分举一反三。

本文使用的Multiwfn是2018-Aug-6更新的3.6(dev)版。Multiwfn可以在其主页http://sobereva.com/multiwfn上免费下载。如果不了解Multiwfn,强烈建议参看《Multiwfn入门tips》(http://sobereva.com/167)、《Multiwfn波函数分析程序的意义、功能与用途》(http://sobereva.com/184),不知道怎么产生Multiwfn输入文件的读者应当看《详谈Multiwfn支持的输入文件类型、产生方法以及相互转换》(http://sobereva.com/379)。

为了便于表述,本文简单地把轨道分为pi轨道和sigma轨道两种,只要不属于前者的就算后者,哪怕这些轨道有的是并不是用于构成sigma键的内核轨道、孤对电子轨道。占据pi轨道的电子被称为pi电子。本文用的.fch文件皆为Gaussian 16 A.03版在B3LYP/6-31G*级别下计算产生,结构也在同级别优化过。

本文用到的输入文件皆可以在这里下载: file.rar (4.54 MB, 下载次数: 9)

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根据这个功能的特点,应当也可以分析平面体系的CASSCF波函数。CASSCF对活性轨道是酉不变的,因此可以将活性轨道做PM局域化,然后就可以分析sigma和pi电子特征了。是吧?

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 楼主| 发表于 7 天前 | 显示全部楼层
zjxitcc 发表于 2018-8-7 12:01
根据这个功能的特点,应当也可以分析平面体系的CASSCF波函数。CASSCF对活性轨道是酉不变的,因此可以将活性 ...

对于平面体系,不用做定域化,直接用CASSCF的自然轨道来区分sigma和pi就行了
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发表于 7 天前 | 显示全部楼层
sobereva 发表于 2018-8-7 12:02
对于平面体系,不用做定域化,直接用CASSCF的自然轨道来区分sigma和pi就行了

是哦,平面体系的CASSCF自然轨道确实本身就是sigma-pi分离的

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发表于 昨天 20:42 | 显示全部楼层
非常实用,将以前算过的都做练习了一遍。
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