2007年06月

2007年06月28日

ベンゼンとピリジンのF26

benzenepyridine昨日紹介したベンゼンとピリジンの分子軌道計算、計算結果のF26を見たいというリクエストがございましたので公開いたします。

 

 

 

 

ベンゼンのF26は以下の通りです。

    8
  MOLECULAR CALCULATION OF *****           3.50000  -1.00000    1
SCFSQGRN     10  30047000    299999    0    0   -3    0    0.1000000000D-05
   12    2    4   12    2    0
    1  6.0    1  6.0    1  6.0    1  6.0    1  6.0    1  6.0    2  1.0    2  1.0
    2  1.0    2  1.0    2  1.0    2  1.0
  42.00000    0    0   0.00000    0    0   0.00000    0    0   0.00000
    0
 C HFS ATOM CALC.                      
    1  300    3
   6.00000   0.70000  20.00000  32.00000   0.00000   0.00000
  1.0  0.0        -10.68000     1.99998
  2.0  0.0         -0.64000     1.09179
  2.0  1.0         -0.33000     2.91089
000
 H  HFS ATOM CALC.                     
    2  300    1
   1.00000   0.70000  20.00000  32.00000   0.00000   0.00000
  1.0  0.0         -0.30000     0.99734
0
   16
    1    1    1    1    1    1    1    1    1    1
    1    1    1    1    1    1
    1    1    1    1    2    0    2    0    1    1
    1    1    2    0    2    0
    0.0000000000D+00    0.2643730000D+01    0.0000000000D+00    1
    0.0000000000D+00   -0.2643730000D+01    0.0000000000D+00    1
   -0.2289540000D+01   -0.1321860000D+01    0.0000000000D+00    1
    0.2289540000D+01   -0.1321860000D+01    0.0000000000D+00    1
   -0.2289540000D+01    0.1321860000D+01    0.0000000000D+00    1
    0.2289540000D+01    0.1321860000D+01    0.0000000000D+00    1
    0.0000000000D+00    0.4724320000D+01    0.0000000000D+00    2
    0.0000000000D+00   -0.4724320000D+01    0.0000000000D+00    2
   -0.4091370000D+01   -0.2362160000D+01    0.0000000000D+00    2
    0.4091370000D+01   -0.2362160000D+01    0.0000000000D+00    2
   -0.4091370000D+01    0.2362160000D+01    0.0000000000D+00    2
    0.4091370000D+01    0.2362160000D+01    0.0000000000D+00    2
    0.7000000000D+00
    0.0000000000D+00    0.0000000000D+00    0.0000000000D+00
    0.9111669462D-01    0.1000000000D+01    0.1320000052D+01
    0.1822333892D+00    0.1000000000D+01    0.1320000052D+01
    0.2733500839D+00    0.1000000000D+01    0.1320000052D+01
    0.3644667785D+00    0.1000000000D+01    0.1320000052D+01
    0.4555834731D+00    0.1000000000D+01    0.1320000052D+01
    0.5467001677D+00    0.1000000000D+01    0.1320000052D+01
    0.6222501398D+00    0.1000000000D+01    0.4720000029D+00
    0.6978001118D+00    0.1000000000D+01    0.4720000029D+00
    0.7733500839D+00    0.1000000000D+01    0.4720000029D+00
    0.8489000559D+00    0.1000000000D+01    0.4720000029D+00
    0.9244500280D+00    0.1000000000D+01    0.4720000029D+00
    0.1000000000D+01    0.1000000000D+01    0.4720000029D+00
    1    1
    3  100
   0.00000   1.32000  -1.00000   0.00000   0.00000
  1.0  0.0        -10.68000     1.99998
  2.0  0.0         -0.64000     1.09179
  2.0  1.0         -0.33000     2.91089
    1  100
   0.00000   0.47200  -1.00000   0.00000   0.00000
  1.0  0.0         -0.30000     0.99734
WELLSCCS           
99999   0.4637939   0.0000000   0.0000000   0.0000000
    0    0    0    0
AAAASCCS           
99999   0.4637939   0.0000000   0.0000000   0.0000000
    0    0    0    0

ピリジンのF26は以下の通りです。

    8
  MOLECULAR CALCULATION OF *****           3.50000  -1.00000    1
SCFSQGRN     10  30049000    299999    0    0   -3    0    0.1000000000D-05
   11   11   23   11   11    0
    1  6.0    2  6.0    3  6.0    4  7.0    5  6.0    6  6.0    7  1.0    8  1.0
    9  1.0   10  1.0   11  1.0
  42.00000    0    0   0.00000    0    0   0.00000    0    0   0.00000
    0
 C HFS ATOM CALC.                      
    1  300    3
   6.00000   0.70000  20.00000  32.00000   0.00000   0.00000
  1.0  0.0        -10.68000     1.99999
  2.0  0.0         -0.64000     1.09372
  2.0  1.0         -0.33000     2.89766
000
 C HFS ATOM CALC.                      
    2  300    3
   6.00000   0.70000  20.00000  32.00000   0.00000   0.00000
  1.0  0.0        -10.68000     1.99998
  2.0  0.0         -0.64000     1.09462
  2.0  1.0         -0.33000     2.91240
000
 C HFS ATOM CALC.                      
    3  300    3
   6.00000   0.70000  20.00000  32.00000   0.00000   0.00000
  1.0  0.0        -10.68000     1.99995
  2.0  0.0         -0.64000     1.06137
  2.0  1.0         -0.33000     2.87753
000
 N HFS ATOM CALC.                      
    4  300    3
   7.00000   0.70000  20.00000  32.00000   0.00000   0.00000
  1.0  0.0        -15.00000     2.00007
  2.0  0.0         -0.85000     1.44454
  2.0  1.0         -0.42000     3.65485
000
 C HFS ATOM CALC.                      
    5  300    3
   6.00000   0.70000  20.00000  32.00000   0.00000   0.00000
  1.0  0.0        -10.68000     1.99997
  2.0  0.0         -0.64000     1.06160
  2.0  1.0         -0.33000     2.87772
000
 C HFS ATOM CALC.                      
    6  300    3
   6.00000   0.70000  20.00000  32.00000   0.00000   0.00000
  1.0  0.0        -10.68000     1.99996
  2.0  0.0         -0.64000     1.09445
  2.0  1.0         -0.33000     2.91219
000
 H  HFS ATOM CALC.                     
    7  300    1
   1.00000   0.70000  20.00000  32.00000   0.00000   0.00000
  1.0  0.0         -0.30000     0.99451
0
 H  HFS ATOM CALC.                     
    8  300    1
   1.00000   0.70000  20.00000  32.00000   0.00000   0.00000
  1.0  0.0         -0.30000     0.99797
0
 H  HFS ATOM CALC.                     
    9  300    1
   1.00000   0.70000  20.00000  32.00000   0.00000   0.00000
  1.0  0.0         -0.30000     1.01347
0
 H  HFS ATOM CALC.                     
   10  300    1
   1.00000   0.70000  20.00000  32.00000   0.00000   0.00000
  1.0  0.0         -0.30000     1.01348
0
 H  HFS ATOM CALC.                     
   11  300    1
   1.00000   0.70000  20.00000  32.00000   0.00000   0.00000
  1.0  0.0         -0.30000     0.99799
0
    0
    1
    1
   -0.9183690000D+01    0.6539400000D+01    0.0000000000D+00    1
   -0.6937190000D+01    0.5157630000D+01    0.0000000000D+00    2
   -0.7119170000D+01    0.2522970000D+01    0.0000000000D+00    3
   -0.9183880000D+01    0.1321110000D+01    0.0000000000D+00    4
   -0.1124860000D+02    0.2522970000D+01    0.0000000000D+00    5
   -0.1143020000D+02    0.5157820000D+01    0.0000000000D+00    6
   -0.9183690000D+01    0.8623390000D+01    0.0000000000D+00    7
   -0.5084310000D+01    0.6110620000D+01    0.0000000000D+00    8
   -0.5395740000D+01    0.1353040000D+01    0.0000000000D+00    9
   -0.1297203000D+02    0.1353230000D+01    0.0000000000D+00   10
   -0.1328327000D+02    0.6110810000D+01    0.0000000000D+00   11
    0.7000000000D+00
    0.0000000000D+00    0.0000000000D+00    0.0000000000D+00
    0.9826505774D-01    0.1000000000D+01    0.1320000052D+01
    0.1965301155D+00    0.1000000000D+01    0.1320000052D+01
    0.2947951732D+00    0.1000000000D+01    0.1320000052D+01
    0.3960844763D+00    0.1000000000D+01    0.1230000019D+01
    0.4943495341D+00    0.1000000000D+01    0.1320000052D+01
    0.5926145918D+00    0.1000000000D+01    0.1320000052D+01
    0.6740916735D+00    0.1000000000D+01    0.4720000029D+00
    0.7555687551D+00    0.1000000000D+01    0.4720000029D+00
    0.8370458367D+00    0.1000000000D+01    0.4720000029D+00
    0.9185229184D+00    0.1000000000D+01    0.4720000029D+00
    0.1000000000D+01    0.1000000000D+01    0.4720000029D+00
    1    1    1    1    1    1    1    1    1    1    1
    3  100
   0.00000   1.32000  -1.00000   0.00000   0.00000
  1.0  0.0        -10.68000     1.99999
  2.0  0.0         -0.64000     1.09372
  2.0  1.0         -0.33000     2.89766
    3  100
   0.00000   1.32000  -1.00000   0.00000   0.00000
  1.0  0.0        -10.68000     1.99998
  2.0  0.0         -0.64000     1.09462
  2.0  1.0         -0.33000     2.91240
    3  100
   0.00000   1.32000  -1.00000   0.00000   0.00000
  1.0  0.0        -10.68000     1.99995
  2.0  0.0         -0.64000     1.06137
  2.0  1.0         -0.33000     2.87753
    3  100
   0.00000   1.23000  -1.00000   0.00000   0.00000
  1.0  0.0        -15.00000     2.00007
  2.0  0.0         -0.85000     1.44454
  2.0  1.0         -0.42000     3.65485
    3  100
   0.00000   1.32000  -1.00000   0.00000   0.00000
  1.0  0.0        -10.68000     1.99997
  2.0  0.0         -0.64000     1.06160
  2.0  1.0         -0.33000     2.87772
    3  100
   0.00000   1.32000  -1.00000   0.00000   0.00000
  1.0  0.0        -10.68000     1.99996
  2.0  0.0         -0.64000     1.09445
  2.0  1.0         -0.33000     2.91219
    1  100
   0.00000   0.47200  -1.00000   0.00000   0.00000
  1.0  0.0         -0.30000     0.99451
    1  100
   0.00000   0.47200  -1.00000   0.00000   0.00000
  1.0  0.0         -0.30000     0.99797
    1  100
   0.00000   0.47200  -1.00000   0.00000   0.00000
  1.0  0.0         -0.30000     1.01347
    1  100
   0.00000   0.47200  -1.00000   0.00000   0.00000
  1.0  0.0         -0.30000     1.01348
    1  100
   0.00000   0.47200  -1.00000   0.00000   0.00000
  1.0  0.0         -0.30000     0.99799
WELLSCCS           
99999   0.4066407   0.0000000   0.0000000   0.0000000
    0    0    0    0
AAAASCCS           
99999   0.4066407   0.0000000   0.0000000   0.0000000
    0    0    0    0

ベンゼンは対称軌道(F25)を用いた計算ですが、ピリジンは対称軌道なしの計算です。

 

 



tgs0001 at 12:28|PermalinkComments(0)TrackBack(0)このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote 自然科学 | 分子軌道

2007年06月27日

ベンゼンとピリジン

ベンゼン(benzene, C6H6)とピリジン(pyridine, C5H5N)の電子状態をDV−Xα法計算支援システムで計算してみました。

ベンゼンの座標はeduDVで作成、ピリジンの座標はパソコンで見る動く分子事典―デジタル3D分子データ集の決定版より持ってきました(この書籍の*.molファイルは、HyperChemまたはChem3Dに搭載されているMM2計算で構造最適化した座標とのことです)。

ベンゼンのF01は以下の通りです。

| Z ||NEQ||   X    ||   Y    ||   Z    |
    6    1   0.00000   1.39900   0.00000
    6    1   0.00000  -1.39900   0.00000
    6    1  -1.21157  -0.69950   0.00000
    6    1   1.21157  -0.69950   0.00000
    6    1  -1.21157   0.69950   0.00000
    6    1   1.21157   0.69950   0.00000
    1    2   0.00000   2.50000   0.00000
    1    2   0.00000  -2.50000   0.00000
    1    2  -2.16506  -1.25000   0.00000
    1    2   2.16506  -1.25000   0.00000
    1    2  -2.16506   1.25000   0.00000
    1    2   2.16506   1.25000   0.00000
---------------------------------------------
|NEQ||  CHG   ||U/D||   RD   ||   VD   |    1
---------------------------------------------
    0     Unit     (0:angstrom  1:atomic)
    0     Spin     (0:non-spin  1:spin  )
    0     M.P.     (0:No        1:Yes   )
99999     Sample Point ( <100000, =0 autoset )

ピリジンのF01は以下の通りです。

| Z ||NEQ||   X    ||   Y    ||   Z    |
    6    1  -4.85980   3.46050   0.00000
    6    2  -3.67100   2.72930   0.00000
    6    3  -3.76730   1.33510   0.00000
    7    4  -4.85990   0.69910   0.00000
    6    5  -5.95250   1.33510   0.00000
    6    6  -6.04860   2.72940   0.00000
    1    7  -4.85980   4.56330   0.00000
    1    8  -2.69050   3.23360   0.00000
    1    9  -2.85530   0.71600   0.00000
    1   10  -6.86450   0.71610   0.00000
    1   11  -7.02920   3.23370   0.00000
---------------------------------------------
|NEQ||  CHG   ||U/D||   RD   ||   VD   |    1
---------------------------------------------
    0     Unit     (0: Angstrom  1: Atomic)
    0     Spin     (0: Non-spin  1: Spin  )
    0     M.P.     (0: No        1: Yes   )
99999     Sample point (<100000, = 0 Autoset)

ベンゼンもピリジンもmakef05scfsによりF05を作成、SCFS計算です。

サンプル点数はベンゼンは470万点、ピリジンは490万点とりました。

ベンゼンの分子軌道エネルギー準位表(F08E)は以下の通りになりました。

          *** M.O. EIGENVALUE

                            (RY)         (HR)         (EV)

    1    1 a1g           -19.13367     -9.56684   -260.28547   2.00000
    2    1 e1u           -19.13325     -9.56662   -260.27968   4.00000
    4    1 e2g           -19.13239     -9.56620   -260.26809   4.00000
    6    1 b1u           -19.13197     -9.56598   -260.26230   2.00000
    7    2 a1g            -1.29390     -0.64695    -17.60159   2.00000
    8    2 e1u            -1.09262     -0.54631    -14.86351   4.00000
   10    2 e2g            -0.84017     -0.42008    -11.42922   4.00000
   12    3 a1g            -0.72228     -0.36114     -9.82556   2.00000
   13    2 b1u            -0.59289     -0.29644     -8.06536   2.00000
   14    1 b2u            -0.53235     -0.26618     -7.24184   2.00000
   15    3 e1u            -0.51040     -0.25520     -6.94324   4.00000
   17    1 a2u            -0.40116     -0.20058     -5.45721   2.00000
   18    3 e2g            -0.35207     -0.17603     -4.78934   4.00000
   20    1 e1g            -0.17271     -0.08635     -2.34946   4.00000
   22    1 e2u             0.29214      0.14607      3.97419   0.00000
   24    1 b2g             0.59271      0.29635      8.06293   0.00000
   25    4 a1g             0.73853      0.36927     10.04662   0.00000
   26    4 e1u             0.87473      0.43736     11.89936   0.00000
   28    3 b1u             0.97061      0.48530     13.20369   0.00000
   29    4 e2g             0.99989      0.49994     13.60197   0.00000
   31    5 e2g             1.26049      0.63025     17.14712   0.00000
   33    5 e1u             1.28807      0.64403     17.52224   0.00000
   35    1 a2g             1.59359      0.79679     21.67842   0.00000
   36    4 b1u             1.69080      0.84540     23.00090   0.00000

ピリジンの分子軌道エネルギー準位表(F08E)は以下の通りになりました。

          *** M.O. EIGENVALUE

                            (RY)         (HR)         (EV)

    1    1               -27.13969    -13.56985   -369.19562   2.00000
    2    2               -19.18288     -9.59144   -260.95494   2.00000
    3    3               -19.18239     -9.59119   -260.94817   2.00000
    4    4               -19.14862     -9.57431   -260.48886   2.00000
    5    5               -19.13580     -9.56790   -260.31439   2.00000
    6    6               -19.13530     -9.56765   -260.30763   2.00000
    7    7                -1.45528     -0.72764    -19.79693   2.00000
    8    8                -1.18508     -0.59254    -16.12124   2.00000
    9    9                -1.11125     -0.55562    -15.11689   2.00000
   10   10                -0.88462     -0.44231    -12.03398   2.00000
   11   11                -0.86601     -0.43301    -11.78085   2.00000
   12   12                -0.72588     -0.36294     -9.87449   2.00000
   13   13                -0.59286     -0.29643     -8.06499   2.00000
   14   14                -0.59013     -0.29506     -8.02784   2.00000
   15   15                -0.50541     -0.25270     -6.87535   2.00000
   16   16                -0.46453     -0.23226     -6.31923   2.00000
   17   17                -0.46313     -0.23156     -6.30014   2.00000
   18   18                -0.37249     -0.18625     -5.06722   2.00000
   19   19                -0.22834     -0.11417     -3.10622   2.00000
   20   20                -0.17835     -0.08918     -2.42625   2.00000
   21   21                -0.09204     -0.04602     -1.25205   2.00000
   22   22                 0.28462      0.14231      3.87183   0.00000
   23   23                 0.29701      0.14850      4.04034   0.00000
   24   24                 0.61798      0.30899      8.40670   0.00000
   25   25                 0.76533      0.38267     10.41123   0.00000
   26   26                 0.87372      0.43686     11.88562   0.00000
   27   27                 0.95680      0.47840     13.01592   0.00000
   28   28                 0.98903      0.49452     13.45432   0.00000
   29   29                 0.99370      0.49685     13.51778   0.00000
   30   30                 1.19326      0.59663     16.23249   0.00000
   31   31                 1.27002      0.63501     17.27672   0.00000
   32   32                 1.34270      0.67135     18.26545   0.00000
   33   33                 1.37459      0.68730     18.69928   0.00000
   34   34                 1.72384      0.86192     23.45029   0.00000
   35   35                 1.75361      0.87680     23.85526   0.00000

ベンゼンのNet Chargeの結果(I08)は以下の通り。

   EFFECTIVE CHARGE 
   LO                          NET CHARGE
    1   C          6.00266       -0.00266
    2   H          0.99734        0.00266

ピリジンのNet Chargeの結果(I08)は以下の通り。

   EFFECTIVE CHARGE 
   LO                          NET CHARGE
    1   C          5.99137        0.00863
    2   C          6.00699       -0.00699
    3   C          5.93885        0.06115
    4   N          7.09946       -0.09946
    5   C          5.93929        0.06071
    6   C          6.00660       -0.00660
    7   H          0.99451        0.00549
    8   H          0.99797        0.00203
    9   H          1.01347       -0.01347
   10   H          1.01348       -0.01348
   11   H          0.99799        0.00201

ベンゼンの静電ポテンシャルマップは以下の通り。

benzene

 

 

 

 

 

 

ピリジンの静電ポテンシャルマップは以下の通り。

pyridine

 

 

 

 

 

 

赤い部分が電子の多い部分で、赤の色が強いところは、いわば求電子試薬が強く引きつけられる箇所ということになります。

ピリジンの窒素部位が真っ赤であることが上図から分かります。



tgs0001 at 18:58|PermalinkComments(0)TrackBack(1)このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote 自然科学 | 分子軌道

2007年06月14日

好きな分子軌道から好きな分子軌道へ好きなように電子を移動する方法

e14a1be9.gif

等核二原子分子(B2, C2, N2, O2, F2)の電子状態をDV−Xα法(eduDVのスピン版)で計算すると、ホウ素分子と酸素分子のみがなぜ常磁性であるのかが確認できます。酸素分子は比較的強い常磁性です。ネオジム磁石など、強力な磁石の表面には、空気中の酸素分子が近づいてきて酸素濃度が高くなっているのでしょうね。

液体酸素(これは青い色をしています)だと、はっきりとネオジム磁石に近づいてくることを観察できます。岡山理科大学の理学部化学科では、三年次の学生実験で、このあたりの常磁性・反磁性に関する面白い実験は楽しむことができます。

ところでDV−Xα法では、基底状態の計算を終えた後、好きな分子軌道から好きな数だけの電子を取り去ったり、好きな分子軌道に好きな数だけの電子を加え入れたり、自由自在にできます。この痒いところに手が届くような自由さもDV−Xα法の魅力の1つです。

電気化学で観測される分子・錯体の酸化体、還元体の電子状態や、遷移エネルギーを正確に求めるSlater Transition Stateの方法など、様々な場面で電子を好きなように電子を移動させた状態で、セルフコンシステントな繰り返し計算を行って電子状態を求めるこの計算技術は様々な場面で役立ちます。

電子の移動方法については以下のURLで説明しております。

http://www.chem.ous.ac.jp/%7Egsakane/STS.html



tgs0001 at 21:51|PermalinkComments(0)TrackBack(0)このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote 自然科学 | 分子軌道

キュバン(クバン)の分子軌道計算(電子状態計算)

キュバン(クバン, cubane)という有機分子がある。

化学式はC8H8、正六面体の炭素骨核をもつ有機分子である。

cubane, CAS[277-10-1].

パソコンで見る動く分子事典 Windows Vista対応版―分子の三次元構造が見える・わかる (ブルーバックス 1562)

パソコンで見る動く分子事典―デジタル3D分子データ集の決定版 (ブルーバックス)

見えるぞ!これが分子の電子の姿だ!

例によってパソコンで見る動く分子事典よりキュバンの座標ファイル(*.mol)を秀丸エディタで読み込み、VESTAで*.xyzに変換し、xyz2f01でF01を作成した。

今回は有機分子ということもあって、MAKEF05SCFSでSCFSタイプのF05を作成し、DV−Xα法で電子状態を計算してみた。計算結果(分子軌道のエネルギー準位表)は以下の通り。

          *** M.O. EIGENVALUE

                            (RY)         (HR)         (EV)

    1    1               -19.14183     -9.57092   -260.39649   2.00000
    2    2               -19.14161     -9.57080   -260.39345   2.00000
    3    3               -19.14150     -9.57075   -260.39192   2.00000
    4    4               -19.14138     -9.57069   -260.39035   2.00000
    5    5               -19.14131     -9.57065   -260.38932   2.00000
    6    6               -19.14120     -9.57060   -260.38783   2.00000
    7    7               -19.14109     -9.57055   -260.38644   2.00000
    8    8               -19.14080     -9.57040   -260.38244   2.00000
    9    9                -1.47883     -0.73941    -20.11729   2.00000
   10   10                -1.07891     -0.53945    -14.67693   2.00000
   11   11                -1.07881     -0.53940    -14.67557   2.00000
   12   12                -1.07874     -0.53937    -14.67464   2.00000
   13   13                -0.78920     -0.39460    -10.73595   2.00000
   14   14                -0.78908     -0.39454    -10.73434   2.00000
   15   15                -0.78901     -0.39450    -10.73327   2.00000
   16   16                -0.75964     -0.37982    -10.33382   2.00000
   17   17                -0.62367     -0.31183     -8.48408   2.00000
   18   18                -0.55727     -0.27864     -7.58088   2.00000
   19   19                -0.55724     -0.27862     -7.58037   2.00000
   20   20                -0.53893     -0.26947     -7.33138   2.00000
   21   21                -0.53877     -0.26939     -7.32919   2.00000
   22   22                -0.53873     -0.26937     -7.32868   2.00000
   23   23                -0.22344     -0.11172     -3.03964   2.00000
   24   24                -0.22330     -0.11165     -3.03771   2.00000
   25   25                -0.22329     -0.11165     -3.03755   2.00000
   26   26                -0.19378     -0.09689     -2.63615   2.00000
   27   27                -0.19367     -0.09684     -2.63460   2.00000
   28   28                -0.19363     -0.09682     -2.63408   2.00000
   29   29                 0.57750      0.28875      7.85605   0.00000
   30   30                 0.57771      0.28886      7.85890   0.00000
   31   31                 0.57776      0.28888      7.85963   0.00000
   32   32                 0.72855      0.36428      9.91087   0.00000
   33   33                 0.72864      0.36432      9.91210   0.00000
   34   34                 0.72864      0.36432      9.91214   0.00000
   35   35                 0.74542      0.37271     10.14028   0.00000
   36   36                 0.95242      0.47621     12.95627   0.00000
   37   37                 0.95247      0.47624     12.95696   0.00000
   38   38                 0.95267      0.47634     12.95969   0.00000
   39   39                 0.95301      0.47651     12.96434   0.00000
   40   40                 0.95319      0.47660     12.96680   0.00000
   41   41                 0.95327      0.47664     12.96784   0.00000
   42   42                 0.97322      0.48661     13.23924   0.00000
   43   43                 0.99628      0.49814     13.55289   0.00000
   44   44                 0.99634      0.49817     13.55369   0.00000
   45   45                 1.24903      0.62452     16.99128   0.00000
   46   46                 1.24908      0.62454     16.99189   0.00000
   47   47                 1.24919      0.62460     16.99346   0.00000
   48   48                 1.77446      0.88723     24.13893   0.00000

今回の計算では対称軌道(F25)を作成せずに、そのまま分子軌道計算を行ったので(結晶学的に喩えるならば、triclinic, P1での電子状態計算)、本来なら縮退している分子軌道もばらばらの分子軌道として出力された。

しかし、対称軌道(F25)を使わなくとも、縮退すべき軌道は実際にほとんど同じエネルギー準位であり、縮退していることがお分かりいただけるであろう。これがDV−Xα法の実力である。

HOMO-LUMO近傍の以下の分子軌道をVESTAで描いてみた。

cubane_w23cubane_w24cubane_w25

  

 

 

 

MO-23 -3.04 eV 2電子  MO-24 -3.04 eV 2電子  MO-25 -3.04 eV 2電子

cubane_w26cubane_w27cubane_w28

 

 

 

  

MO-26 -2.63 eV 2電子  MO-27 -2.63 eV 2電子  MO-28 -2.63 eV 2電子

cubane_w29cubane_w30cubane_w31

 

 

 

  

MO-29  7.86 eV 0電子  MO-30  7.86 eV 0電子   MO-31  7.86 eV 0電子

対称軌道(F25)を入れない計算でも、きちんとHOMOとHOMO-1が三重縮退している分子軌道であること、LUMOも三重縮退している分子軌道であることが分かる。

Net Chargeの計算結果は以下の通りである。

   EFFECTIVE CHARGE 
   LO                          NET CHARGE
    1   C          5.99827        0.00173
    2   C          5.99821        0.00179
    3   C          5.99802        0.00198
    4   C          5.99802        0.00198
    5   C          5.99857        0.00143
    6   C          5.99820        0.00180
    7   C          5.99787        0.00213
    8   C          5.99815        0.00185
    9   H          1.00179       -0.00179
   10   H          1.00199       -0.00199
   11   H          1.00182       -0.00182
   12   H          1.00179       -0.00179
   13   H          1.00182       -0.00182
   14   H          1.00190       -0.00190
   15   H          1.00165       -0.00165
   16   H          1.00191       -0.00191

これをVESTAで静電ポテンシャルマップとして見てみよう。

cubane_potmap

楽しいではないか、パソコン上でここまで高精度の電子状態計算がいとも簡単にできるなんて。

しかもなんと美しいことであろう、ミクロの電子の世界が手に取るようにVESTAで三次元可視化されるのである。

原子種と原子位置の正確な情報さえあれば、DV−Xα法計算支援環境でかくも楽しく電子状態が計算できる。

百聞は一見にしかず、是非皆様にお試しいただきたい。



tgs0001 at 00:08|PermalinkComments(0)TrackBack(0)このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote 自然科学 | 分子軌道