应用ABEEM方法计算烷烃的分子能量

和 电负性 均衡原理 基础上 建立 了原子一 电负性均衡 方法 （ Ｅ Ｍ） ］ 此方法 能更准确 ， 省时计 算分 键 ＡＢ Ｅ ［ ， ６ 更 子 的电荷 分布． 利用精密量 子化学方 法来 正确 地预测大 分子复杂 多粒子 体系 的性 质是不可行 的 ， 而 这样 分子力场 方法就成 为必不 可少 的工具 ． 在分 子力 场发展 的过 程 中 ， 要求 分 子力 场具有 普适 性 和准 确性．
及 分子在反应 中的分子 能量打下 基础．
１ 计 算 方法
１ １ 理 论 模 型 ．
依据 密度泛 涵理论和 电负性均衡 原理 ， 原子一 电负性均衡 模型能 量表达 式为 ： 键
Ｅ ＝∑［ ＋ ｑ ＋ ∑∑ Ｅ 口 鲁 ＋ ］
ｉ ｉ 』 ≠
Ｖ
（ １ ）
早 期 的分 子力场 ， Ｃ 、 如 Ｆ ＭＭ１ ＭＭ２¨。、 ｃ 引、 ［ 。ＡＭＢ Ｒ １１ 、 ＨＡＲ Ｅ ｔｏ￣ Ｃ １２ ＭＭｃ 等 ， 只能 描 述有 限的几 种
元 素与一 些轨道杂 化的原子 ． 将原 子一 电负性 均衡 方法 与力 场相 结合 得 到 的 Ａ Ｅ Ｍ／ 键 Ｂ Ｅ ＭＭ 力 场 可 以 更 正确快 速地计 算 分 子 体 系 的具 体性 质 ， 如 用 以计 算 有 机 生 物 大 分 子 的 电荷 分 布 以及 分 子 总 能 例 量 【 ‘； ６ 此前杨 等人 曾利用 ＡＢ Ｅ 方法对烷 烃等有 机分子 的电荷 分布进 行 了计算 ， Ｅ Ｍ 并在 ＨＦ Ｓ －Ｇ ／ ＴＯ ３
关 键 词 ： Ｂ Ｅ 方 法 ； 烃 ； 子 能 量 ； 象能 Ａ Ｅ Ｍ 烷 分 构 中凰 分类 号 ： ４ ． ２ ０６ １ １ １ 文 献标 识 码 ： Ａ
在 电负性 均衡方法 中 ， ｒｉ 等人依 据密度泛 函理论 ， Ｍｏｔ ｒ ｅ 严谨 具体 地论 述 和定 义 了分 子 的整体 电负
摘 要 ： 将分子力场中的能量项加入到原子一 电负性均衡方法 （ Ｂ Ｅ 的能量表达式 中， 键 Ａ Ｅ Ｍ） 获得 了计算烷烃分子 能
量 的 方法 ． 取 １ 个 简 单烷 烃 分 子 Ｃ Ｈ２＋ （ ＝ Ｉ ） 为模 型 分 子 ， 节 分 子 中不 同类 型 的碳 和 氢 原 子 的 价 态 能量 选 ３ ２ ｎ ～６ 作 调 参 数 ． 用 这 些 价态 能 量 参 数 计 算 了 ５ 应 ５个 烷 烃 分 子 Ｃ Ｈｚ ２ ＝ ７ １ ） 能 量． 计 算 的 能 量 与用 ＭＰ ／ －１ ＋ （ ＋ ～ ２的 所 ２ ６３ １ Ｇ（ ，） 法下 得 到 的 ６ ｄｐ 方 ８个烷 烃 分子 能量 相 比较 ， 们 的绝 对 偏 差 在 ０ ０ ０４ ｃｌｔ ｌ 间 ， 对 偏 差 在０ ０５８ 它 ． ０ ～２ｋａ／ ｏ 之 ｏ 相 ． ０ Ｘ １ ０ ～ ９ ９９５× １ ％ 之 间． 可 以 计 算 直 链 烷 烃 分 子 Ｃ Ｈ２ ２ ｎ＝ ４ ６ 不 同 构 象 的 分 子 能 量 和 构 象 能 ， ． ７ ０ 也 （ ＋ ～ ）
性和分 子 中原 子 的 电 负 性 ， 立 和 实 现 了 可 直 接 计 算 分 子 中 原 子 电 荷 分 布 的 电 负 性 均 衡 方 法 建
（ Ｅ Ｅ３ 在此基 础上 ， ｎ Ｅ Ｍ）１］ －． Ｙａ ｇ等人提 出了修 正 的电负 性均 衡方 法 （ Ｅ ［ ］ 后又 在 密度泛 函理论 ＭＥ Ｍ） ， ４
其 中 Ｅ 为任 意原子 区域 ｉ 的价态能 量 ， 即在 分子条件下 控制任 意区域 ｉ 的 电荷 ｑ 上 ＝ ０时 ， 区域 ｉ 的 能量 ，ｉ 和 代 表分子 中的任意原 子区域 ，
第 ３ ３卷 第 １ 期
２１ ０ ０年 ３月
辽 宁 师 范 大学 学报 （ 自然科 学版 ）
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＬｉｏ ｉｇ Ｎｏｍａ ｉｅ ｓ ｙ （ ｔｒ ｌ ｃｅ ｃ ｄｔ ｎ ｏ ｒａ ａ ｎｎ ｒ ｌ ｏ Ｕｎｖ ｒｉ Ｎａｕ ａ ｉｎ ｅＥ ｉｏ ） ｔ Ｓ ｉ
Ｖｏ ． ３ Ｎｏ １ １３ ．
方 法下计算 的单点 能来调节价 态能量［ ， 而计算分 子能量． 文 的不 同之 处 ： ｓ进 ］ 本 利用 ＭＰ ／ －１ ＋Ｇ（ ， ２准 ， ） 调节 了价 态能量 ， 又将分 子力 场 中的能 量项加 入 到 Ａ Ｅ Ｍ 方 法 中 ， ＢＥ 再 利用 确定好 的价 态能量参 数 ， 计算 了分子 能量． 以后 能够快 速和准确地 计算 大分子体 系的分子能 量以 为
Ｍａ ． ２ １ ｒ ００
文 章 编 号 ：０ ０ １ ３ （０ ０ ０ —０ ６０ １ ０ － ７ ５ ２ １ ） １０ ４ － ５
应用Ａ ＥＭ方法计算烷烃的分子能量 ＢＥ
杨 忠志 ， 崔 宗 慧， 赵 东 霞
（ 宁 师 范 大学 化学 化 工 学 院 ， 宁 大 连 １６ ２ ） 辽 辽 １０ ９
ＡＢ Ｅ 方法 可 以很好 的重 复 ＭＰ ＥＭ ２方 法 的结 果 ． 证 了利 用 Ａ Ｅ Ｍ 方 法 计 算 分 子 能 量 是 精 确 的 和可 靠 的 ， 数 具 验 ＢＥ 参 有 一定 的可 转移 性 和 一 致 性 ． 外 ， 用 该 方 法 能 非 常快 速 地 计 算 分 子 能 量． 用 ＭＰ 另 使 使 ２方 法 计 算正 十 二 烷 的 能量 ， 需 要 ４３ ４ｓ 而使 用 ＡＢ Ｅ 方法 仅 用 ０ １ ９３ｓ计 算 速 度 比 ＭＰ ３ ， ＥＭ ． ０ ， ２方 法 大约 快 ４万 倍 ． Ｂ Ｍ 方法 能 精确 和 快 速她 计 Ａ ＥＥ 算 分 子能 量 ， 为计 算 其 他 分子 能 量 ， 如二 肽 。 肽 等有 机 生物 分 子 提供 了 １ 方 法 ． 多 种