概念密度泛函综述和重要文献合集

sobereva · 发表于 Post on 2014-12-2 19:39:02

概念密度泛函理论（CDFT, Conceptual Density Functional Theory）是波函数分析中的组成部分，后来被Parr改名为DFRT（Density Functional Reactivity Theory），此方法特别是对于预测反应位点和反应活性方面有重要价值。这里把这方面的综述，以及一些重要的相关文献汇总，便于大家学习。

下载地址：http://pan.baidu.com/s/1eQCdVvs

概念密度泛函理论当中包含福井函数、双描述符、相对亲核/亲电性等等概念，Multiwfn (http://sobereva.com/multiwfn) 是计算这些量最方便的工具。参看Multiwfn手册4.5.4节、4.7.3节的操作实例，以及本帖末尾的相关博文。Multiwfn支持的所有可以预测反应位点的办法在手册4.A.4节有全面的汇总，其中也包括概念密度泛函中的相关的量。

在我讲授的量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班（http://www.keinsci.com/workshop/WFN_content.html）里，特别是“反应位点的预测与反应活性分析”一节，有概念密度泛函理论的深入浅出、全面、系统、具体的讲解，并给出丰富的计算和分析例子令学员能够学以致用。很推荐对概念密度泛函理论感兴趣的人参加！

以下是压缩包中的内容

书籍：
Chemical Reactivity Theory-A Density Functional View：这个是2009年出版的以概念密度泛函为主题的专著，不同的人编写不同章节。此书有的章节其实比较跑题。重点这些：第7章，介绍概念密度泛函一些基本的概念；12、18章，是专门讨论福井函数的；13章，介绍亲电指数。
Applications of Density Functional Theory to Chemical Reactivity (Structure and Bonding Vol.149) （下载地址：

Applications of Density Functional Theory to Chemical Reactivity (Structure and .pdf (4.45 MB, 下载次数 Times of downloads: 1372) ，上面的网盘链接里没有）：含有五章，不同的人写的，和概念密度泛函理论有关。
2024年出版的Exploring Chemical Concepts Through Theory and Computation中的概念密度泛函相关章节：Chemical Concepts from Conceptual Density Functional（下载地址：

(De Proft,书,2024)-Chemical Concepts from Conceptual Density Functional.pdf (787.88 KB, 下载次数 Times of downloads: 41) ，上面的网盘链接里没有）

幻灯片：
Predicting reactive sites：这是笔者做的讨论预测反应活性位点方法的幻灯片，里面涉及了概念密度泛函里面的不少概念。也可以直接从这里下载：http://sobereva.com/234

综述：
概念密度泛函理论及近来的一些进展：刘述斌在物理化学学报上发的密度泛函综述，这是最适合初学者第一篇看的密度泛函综述。不过有两处公式有点小问题，我在文档中标注了。
Conceptual Density Functional Theory：2003年Chem. Rev.上的一篇大综述
Chemical Reactivity Indexes in Density Functional Theory：1999年JCC上的一篇大综述
Electrophilicity Index(Update 2)：这是印度人Chattaraj 2011年在Chem. Rev.上的大综述，虽然标题是亲电指数，但其实基本上就是个CDFT综述。此文是1999年同名综述的更新后的版本，更新的地方都是用红字。

原文（横杠前是文章内容）：
Condensed Fukui function-The use of global and local molecular parameters for the analysis of the gas-phase basicity of amines
Dual descriptor-New Dual Descriptor for Chemical Reactivity
Electrophilicity Index原文
FMO理论老文-Theory of orientation and stereoselection
Fukui函数-Density functional approach to the frontier-electron theory of chemical reactivity
HSAB最老文章-Hard and Soft Acids and Bases
NOFF-Natural orbital Fukui function and application in understanding cycloaddition reaction mechanisms
Parr functions-Understanding the local reactivity in polar organic reactions through electrophilic and nucleophilic Parr functions
局部软度-Hardness, softness, and the fukui function in the electronic theory of metals and catalysis
相对亲电-亲核-Local Softness and Hardness Based Reactivity Descriptors for Predicting Intra- and Intermolecular Reactivity Sequences Carbonyl Compounds
绝对硬度-Absolute hardness- companion parameter to absolute electronegativity

相关文献（横杠前是文章内容）：
DFT描述符与MEP分析反应活性对比-Molecular Electrostatic Potentials vs. DFT descriptors of reactivity(from Molecular Electrostatic Potentials-Concepts and Applications)
Fukui函数负值也有意义-Removing Electrons Can Increase the Electron Density A Computational Study of Negative Fukui Functions
Hirshfeld划分算Condensed Fukui function-Condensed Fukui Functions Derived from Stockholder Charges-Assessment of Their Performance as Local Reactivity Descriptors
Hirshfeld预测相对亲电性、亲核性-Stockholders Charge Partitioning Technique. A Reliable Electron Population Analysis Scheme to Predict Intramolecular Reactivity Sequence
电子数、电子密度、化学势、外势转换关系-Legendre transforms and Maxwell relations in density functional theory
亲电取代反应中活性位点预测方法的比较 （必读！直接下载地址：http://www.whxb.pku.edu.cn/CN/abstract/abstract28694.shtml）
Comparative study on the methods for predicting the reactive site of nucleophilic reaction（预测亲核反应位点的方法对比。不在本帖文件包里，可这里下：https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs11426-015-5494-7）

2022年出版的概念密度泛函理论专著：Conceptual Density Functional Theory: Towards a New Chemical Reactivity Theory，访问地址：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/book/10.1002/9783527829941
其中我撰写了其中第31章，专门介绍了Multiwfn程序中的概念密度泛函理论分析和信息理论方法分析的功能和实现。使用Multiwfn做这类分析时除了引用Multiwfn原文外，也建议同时引用此章节，参考格式：Tian Lu, Qinxue Chen, Realization of Conceptual Density Functional Theory and Information-Theoretic Approach in Multiwfn Program. In Conceptual Density Functional Theory, WILEY-VCH GmbH: Weinheim (2022); pp 631-647. DOI: 10.1002/9783527829941.ch31

Realization of Conceptual Density Functional Theory and Information-Theoretic Ap.pdf (3.02 MB, 下载次数 Times of downloads: 131)

Sobereva写的相关网文

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（一次性计算出概念密度泛函理论里提出的各种量的最简单、快速、完美的解决方案，必看！）
http://sobereva.com/484（http://bbs.keinsci.com/thread-13328-1-1.html）

通过轨道权重福井函数和轨道权重双描述符预测亲核和亲电反应位点（此文的方法对于预测前线轨道简并或准简并体系的反应位点非常重要，并给出了大量例子）
http://sobereva.com/533
使用Multiwfn计算双描述符势预测反应位点（此文介绍的双描述符势在预测反应位点上比双描述符更为严格）
http://sobereva.com/708
使用Multiwfn作电子密度差图（其中演示了将Gaussian与Multiwfn联用绘制福井函数等值面的过程）
http://sobereva.com/113
使用Multiwfn考察分子轨道、NBO等轨道对密度差、福井函数的贡献（此方法可以从轨道角度上讨论福井函数的本质）
http://sobereva.com/502（http://bbs.keinsci.com/thread-14237-1-1.html）
使用Multiwfn+VMD以原子着色方式表现原子电荷、自旋布居、电荷转移、简缩福井函数（此文演示了怎么将简缩福井函数通过不同颜色对体系着色，从而清晰体现各个原子上福井函数分布的大小）
http://sobereva.com/425
基于Multiwfn产生的cube文件在VMD和GaussView中绘制填色等值面图的方法（此文演示了用Multiwfn计算晕苯的福井函数f-格点数据，然后以着色方式投影到分子表面上展现其空间分布的做法）
http://sobereva.com/402（http://bbs.keinsci.com/thread-7756-1-1.html）
量子化学中的一些常见不良写法和用词（此文中的一节专门对福井函数和简缩福井函数进行了辨析）
http://sobereva.com/298（http://bbs.keinsci.com/thread-1358-1-1.html）
TCA上的一篇对比不同原子电荷预测反应位点、亲电/亲核性的文章（介绍了刘述斌教授发表的一篇文章并作了讨论）
http://bbs.keinsci.com/thread-15512-1-1.html

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