相对论量子化学新进展

本文详细阐述了相对论量子化学的基本概念和原理,在此基础上评述了相对论量子化学领域的最新进展。指出,不靠数学技巧,而仅凭"用原子（分子片）合成分子"这一思想就可以大大简化分子的相对论计算,使四分量完全相对论和二分量准相对论方法在简洁性、计算精度、计算效率诸方面达到完全一致;作者发展的新一代准相对论方法XQR（exact matrix quasi-relativistic theory）不仅准确、简单,而且是联系相对论Dirac方程和非相对论Schrodinger方程的"无缝桥梁"。这是概念上的一大突破。可以说,化学（和普通物理）中的相对论问题已经得到解决。本文还展望了相对论量子化学未来的发展方向。     

改进的相对论量子化学计算ZORA方法

提出一种改进的ZORA(Zeroth-OrderRegularApproximationtotheDiracEquation)方法,其单电子方程为：[σ·p(c^2/2c^2-V~0)σ·p+V(r)]ψ=εψ。式中V~0为空间限域的势能函数：V~0(r=~A∑V~0^A(r~A),r~A=|r-R~A|,V~0^A(r~A)=V^A(r~A){1+exp[α(r~A-r~0^A]}^-^1。其中A表示分子的某个组成原子,R~A为A原子的位置矢量,V^A(r~A)为自由A原子的势函数,α和r~0^A为参数。改进的ZORA方法具有原来方法的所有优点,避免了原有ZORA方法因不满足标度变换不变性带来的缺陷,而且计算过程简单。具体计算表明,通过适当选择参数α和r~0^A,用本研究提出来的方法,在计算分子几何结构和键合能时,基本上消除了ZORA方法由于标度变换依赖性产生的误差。     

生物大分子体系量子化学计算方法新进展

本文就近年来报道的4 种研究生物大分子体系的量子化学计算方法(计算显微镜方法、定域分子轨道方法、线性标度半经验量子化学方法和并行算法) 作了较为详细的介绍, 并展望了该领域的研究前景。     

溶剂效应量子化学研究进展

本文就近年来溶剂效应的量子化学研究状况了综述。介绍了溶剂效应量子化学计算的两种方法－自洽反应场（ＳＣＲＦ）理论计算法和量子力学、分子力学结合模型（ＱＭ－ＭＭ模型）计算法以及它们的应用，并提出了溶剂效应理论研究今后可能发展的方向。     

“惰性电子对效应”本质的相对论分析

“惰性电子对效应”是英国化学家 N.V.Sidgwick 在总结大量有关ⅢA、ⅣA、ⅤA 族元素的族数氧化态稳定性的基础上提出的用于分析其化合物不同氧化态表观稳定性的一种原     

相对论效应和重原子簇的化学、光谱性质

介绍了作者运用多组态自洽场／组态相互作用及相对论组态相互作用的相对论从头计算方法研究重原子簇的化学，光谱性质组的结果， 相对论效应对重要子簇化学，光谱性质的重要影响。     

用相对论效应解释第二周期性

本文介绍了相对论效应的主要定性结论，并用以解释“第二周期性”     

大分子的量子化学计算

1974年Hinze曾对大分子计算的量子化学方法做了评论。迄今为止尚无专用的大分子量化计算方法,目前使用的方法都是在Hartree-Fock方法基础上发展起来的。鉴于     

分子磁性的量子化学研究进展

本文概述了研究分子磁性的量子化学方法和研究进展。首先介绍分子磁性研究中的量子化学原理和所使用计算方法,总结了有代表性的自由基、自由基-金属配合物、桥联多核过渡金属配合物等分子磁性的研究情况,并对今后研究分子磁性的量子化学方法作了展望。     

相对论量子化学进展

吸附、催化、无机光化学、稀土材料、核能化学、超导材料等一些实用性比较强的化学学科都与重金属相关,然而量子化学对含重金属的体系研究得很少。一是由于重元素的电子数多,二是对于含重元素的这类特殊体系,用普通     

高精度的非相对论与完全相对论密度泛函理论计算方法和程序

介绍非相对论与完全相对论密度泛函理论计算方法和相应的计算程序（ＮＲ／Ｒ－ＤＦＴ）的结构和功能。本程序是目前用密度泛函理论方法计算完全相对论总能量能达到最高精度的程序。利用本程序可以高精度地计算含重元素体系的总能量、分子轨道能级、原子化能、键合能、偶极矩，分析化学键性质等。     

不同硬件环境下量子化学软件的测试比较

计算机技术的飞速发展使得量子化学计算方法、水平和运算速度等方面有了很大的提高,同时也不断推出新的量子化学软件,诸多软件中,Gaussian和Gamess-US一直处于领先地位,是量子化学工作者的主要研究工具,研究这两种软件的计算速度具有比较强的代表性.针对国内使用微机进行量子化学研究有一定普遍性,我们以单分子计算和过渡态计算为例,对不同硬件产品作了大量测试工作,目的在于给广大的量子化学工作者购机时提供一些参考.     

量子化学现状和展望(上)

量子化学是应用量子力学的原理和方法解决化学问题的一门科学,它包括基础研究和应用研究两个方面。在基础量子化学方面,主要是建立了三种化学键理论,也就是分子轨道理论、价键理论和配位场理论,以及创建了多种计算方法,包括从头算方法和各种半经验方法,例如HMO、EHMO、CNDO与X_α方法等。在应用量子化学方面,过去主要是稳定态分子及其有关性质的研究,近年来激发态分子,催化与表面化学,微观反应动力学,生物大分子与药物大分子的计算正在逐渐增多。量子化学的发展过程是与合成化学、结构化学的发展密切结合的,并且相互促进。本文对上述内容作一简要介绍。     

高精度相对论密度泛函计算方法

对适用于含重元素体系的高精度相对论密度泛函计算方法作简要的评述.结合本实验室的研究工作,重点介绍严格处理相对论效应的四分量相对论密度泛函计算方法和近似处理相对论效应的两分量和标量相对论密度泛函计算方法,包括零级规则展开近似(ZORA)方法及其改进和排除奇点的近似展开(SEAX)方法,以及适合处理局部包含重元素大体系的接合两分量-标量相对论(或非相对论)计算方法.     

诱导效应指数的量子化学研究

蒋明谦等曾提出了一种计算诱导效应指数的方案,用于讨论非共轭化合物.这种计算方案在蒋明谦的另一本专著中,又得到了进一步的推广.与过去一般都是以成键元素电负性差值来估计键极性的方法不同,诱导效应指数是用各原子的电负性分数来估计一个共价键上极性状态的.计算这种指数的基础是这种基团的原子的电负性及其共价半径.诱导效应指     

量子化学研究硅酸盐的进展

本文评述了硅酸盐的量子化学研究进展,包括(1) 计算的模型和方法;(2) 成键机制;(3) 键长和键角;(4) 金属离子对硅氧键的影响;(5) 结构与性质之间的关系;(6) 展望。     

有限元方法在量子化学中的应用

简述了有限元方法发展的历史，介绍了有限元方法在量子化学中的应用现状，详细讨论了有限元方法在量子化学计算中的优点、存在的困难，以及解决问题的可能途径，并指出了最新发展动向。     

TMS的NMR量子化学计算

分别用HF/4-31G(Si=6-21G)、B3LYP/6-31G(D)、B3LYP/6-31G、HF/6-31G、MP2/6-31G(D)对TMS进行了结构优化,在此基础上,用Hartree-Fock、B3LYP理论水平下,分别用不同的基组6-31G、6-31++G(D,P)、6-311+G(2D,P)、6-311++G(D,P)进行NMR的计算;在MP2理论水平上,用STO-3G、3-21G、4-31G、6-31G、6-31G(D)、6-31++G(D,P)等基组进行NMR的计算.并用GAUSSION98程序所给出的四种计算NMR的方法:GIAO、IGAIM、CSGT、SINGLE GAUGE ORIGIN,分别在上述基础上进行了TMS的屏蔽值的计算.研究结果表明,就理论水平而言,DFT(B3LYP)比HF计算结果要好,而且基组越大,计算精度越高,但有一饱和基组存在.就计算方法而言,用GIAO有利于计算精度的提高.计算结果与实验值基本上吻合.     

氢键对水杨酸酸度影响的量子化学研究

分子内氢键的形成影响羧酸的酸性,实验测定表明,水杨酸的酸性大约比苯甲酸强18倍,而其异构体——对羟基苯甲酸的酸性仅为苯甲酸的一半,已有文献从氢键形成角度定性讨论这一问题,我们采用CNDO/2法对其影响实质给予进一步的探讨,从微观角度阐述了该过程的可能机理,得到了与实验一致的结果。