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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 量子化学 » Gaussian » Gaussian计算得到的前线分子轨道图能说明什么？
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fineren

木虫 (正式写手)

[交流] Gaussian计算得到的前线分子轨道图能说明什么？已有6人参与

HOMO，LUMO等，红色、绿色的到底表示什么，搜索了一下没看到有问这个的。
如果我想知道分子从基态到激发态是否发生了电子转移，应该计算什么呢？谢谢
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1楼2012-02-13 23:04:02
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回帖置顶 ( 共有1个 )

yjcmwgk

禁虫 (文坛精英)

密度泛函·小卒

优秀版主
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
gmy1990: QC强帖+1, 谢谢交流. 2012-05-02 09:40:06
引用回帖:
5楼: Originally posted by yoghurt117 at 2012-02-14 18:02:25:
我也对分子轨道到底能讨论什么问题感兴趣，个人感觉还是多看看文献吧，我在google上搜索了一下关键字"ground +excited state+molecular orbital+electron transfer"找了几篇文献看看
http://144.206.1 ...

其实分子轨道本身什么都不能讨论。但是大家可以用分子轨道处理之后的信息讨论很多很多东西。比如概念密度泛函就是这种理念的产物，已经发展出一大套有用的工具了：举例
(1) Conceptual density functional theory. Chem. Rev. 2003, 103, 1793-1873.
(2) Conceptual Density Functional Theory and Some Recent Developments. Acta Phys. -Chim. Sin. 2009, 25, 590-600.
(3) Density functional reactivity theory characterizes charge separation propensity in proton-coupled electron transfer reactions. J. Phys. Chem. A 2011, 115, 4738-4742.
用分子轨道处理成电子密度，还可以做ELF/LOL/AIM/RDG/EDD等各种分析：举例
(1) Revealing noncovalent interactions. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 6498-6506.
(2) Multiwfn: a multifunctional wavefunction analyzer. J. Comput. Chem. 2012, 33, 580-592.
(3) Nature of the intense near-IR absorption and unusual broad UV-visible-NIR spectra of azulenocyanines: density functional theory studies. J. Phys. Chem. A 2010, 114, 13411-13417.
结合外加磁场，可以讨论NICS/ACID等：举例
(1) Nucleus-independent chemical shifts (NICS) as an aromaticity criterion. Chem. Rev. 2005, 105, 3842-3888.
(2) Toward panchromatic organic functional molecules: density functional theory study on the electronic absorption spectra of substituted tetraanthracenylporphyrins. J. Phys. Chem. A 2011, 115, 13811-13820.
(3) Ring currents in polycyclic sodium clusters. J. Phys. Chem. A 2011, 115, 12493-12502.
单独讨论分子轨道的话，还能通过研究轨道耦合来考察电子结构，比如最近比较奇特的一个研究领域：“特殊共轭体系”：举例
(1) Aromaticity and Homoaromaticity in Methano[10]annulenes. J. Org. Chem. 2007, 72, 76-85.
(2) Special Conjugated Model around sp3 Carbon Atoms: Density Functional Theory Study on the Homoaromatic Electron Delocalization and Applications of Benzo-Fused Tetra(triptycene)porphyrins. ChemPhysChem 2012, in press. DOI:10.1002/cphc.201200076
(3) Homoconjugation/homoaromaticity in main group inorganic molecules. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 9789-9799.
(4) Structures and spectroscopic properties of fluoroboron-subtriazaporphyrin derivatives: density functional theory approach on the benzo-fusing effect. J. Phys. Chem. A 2010, 114, 1931-1938.
单独讨论分子轨道的话，还能通过研究轨道耦合来考察电子结构，比如一个比较不热的研究领域：“通过福井函数和原子紧缩软硬度来研究反应活性”，还有一个刚刚起步的研究领域“染料敏化太阳能电池的理论设计”，另有一个比较奇特的研究领域“远程共轭体系”：举例
(1) Density functional theory characterization and design of high-performance diarylamine-fluorene dyes with different π spacers for dye-sensitized solar cells. J. Mater. Chem. 2012, 22, 568-576.
(2) Conformational effects, molecular orbitals, and reaction activities of bis(phthalocyaninato) lanthanum double-deckers: density functional theory calculations. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 13277-13286.
(3) Controlling the directionality of charge transfer in phthalocyaninato zinc sensitizer for a dye-sensitized solar cell: density functional theory studies. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 1639-1648.
(4) Density functional theory studies on the structures and electronic communication of meso-ferrocenylporphyrins: long range orbital coupling via porphyrin core. J. Mol. Graphics Modell. 2011, 29, 717-725.
分子轨道的用途实在是太广泛。在此只列举冰山一角，其他的还请自行探索学习……
这些都是那些喜欢分析波函数的人搞得东西。不喜欢分析波函数的人，可以无视之，呵呵

[ Last edited by yjcmwgk on 2012-5-2 at 09:35 ]
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7楼2012-05-02 09:02:18
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普通回帖

CKX

木虫 (著名写手)
金币呢？
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2楼2012-02-14 09:01:06
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sunhaitao

木虫 (小有名气)
★ ★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
gmy1990: 金币+2 2012-05-03 16:12:52
红绿色应该是表示波函数的不同相位，貌似看过好像他们的平方可以表示电子云密度。单分子的HOMO-LUMO上分布的变化大致可以看出电荷转移的方向，也可以分别算出各个基团在基态和激发态的natural 或 milliken电荷分布，由电荷的大小看他们是否转移多少，个人愚见，仅供参考
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一点一点进步！
3楼2012-02-14 09:12:20
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honglingli

银虫 (小有名气)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
nbo不是可以看电子分布吗？分布就可以开出电子转移吧
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4楼2012-02-14 09:25:00
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yoghurt117

木虫 (正式写手)
★ ★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
gmy1990: 金币+2 2012-05-03 16:12:44
我也对分子轨道到底能讨论什么问题感兴趣，个人感觉还是多看看文献吧，我在google上搜索了一下关键字"ground +excited state+molecular orbital+electron transfer"找了几篇文献看看
http://144.206.159.178/FT/162/73548/1260895.pdf
http://theoryfirst.net/site/pdfs/cm010121d.pdf
第二个文献提到pi-pi*的电子转移，不知道是不是用4楼提到的nbo方法计算的，你随便看看吧，不知道这些有没有用，反正google一下应该是有用的
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I am 废Man! 把握住每一刻才是最重要的！
5楼2012-02-14 18:02:25
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fineren

木虫 (正式写手)
非常感谢各位的建议
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6楼2012-02-14 19:25:23
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鱼妃
8楼2012-05-03 14:29:38
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