Determination of the covalent bond dipole moments with CLPO analysis
DOI:
https://doi.org/10.17721/1812-5409.2018/3.16Анотація
Basing on the orbitals localization method which provides the most accurate (in a Frobenius norm sense) approximation for the reduced one-particle density matrix of the molecule, the model is proposed for partitioning the dipole moment of the molecule into additive contributions, defined in CLPO basis. By augmenting the proposed model with the Ruedenberg scheme for partitioning the nuclear contribution to the dipole moment, the contributions to the dipole moment associated with particular covalent bonds and lone pairs of the atoms were determined. Using the datasets composed of 11410 12-atomic molecules with zero total charge and the set of 613 conformations of electroneutral 2'-deoxycytidine-5'-monophosphate molecule, it has been found that the error in approximating the total dipole moment of the molecule by the sum of localized contributions, determined in the framework of the proposed model, is close to 10%, and is noticeably below the similar error when only the NPA charges are used to compute the approximate dipole moment. The typical angle between the true dipole moment vector and the dipole moment vector approximated with the proposed model is 5.5 deg.
Key words: localized orbitals, CLPO-analysis, dipole moment, conformation.
Pages of the article in the issue: 105 - 108
Language of the article: Ukrainian
Посилання
NIKOLAIENKO, T. YU. & BULAVIN, L.A. (2019) Localized orbitals for optimal decomposition of molecular properties, Int J Quantum Chem., 119, e25798.
NAKATA, M., & SHIMAZAKI T.(2017) PubChemQC project: A large-scale first-principles electronic structure database for data-driven chemistry, Journal of chemical information and modeling, 57, 1300–1308.
NIKOLAIENKO, T.YU & HOVORUN, D.M. (2010) Qantum-mechanical conformational analysis of 2'-deoxycytidilic acid molecule – the DNA structural unit, Dopov. Nac. akad. nauk Ukr., N1, 7-13.
BRANDENBURG, J. G., BANNWARTH, C., HANSEN, A., & GRIMME, S. (2018). B97-3c: A revised low-cost variant of the B97-D density functional method. The Journal of chemical physics, 148(6), 064104.
NEESE, F. (2018) Software update: the ORCA program system, version 4.0. Wiley Interdisciplinary Reviews: Computational Molecular Science, 8, e1327.
PARRISH, R. M., BURNS, L. A., SMITH, D. G., SIMMONETT, A. C., DEPRINCE III, A. E., HOHENSTEIN, E. G., ... & GONTHIER, J. F. (2017). Psi4 1.1: An open-source electronic structure program emphasizing automation, advanced libraries, and interoperability. Journal of chemical theory and computation, 13(7), 3185-3197.
LÖWDIN. P. O. (1955) Quantum theory of many-particle systems. I. Physical interpretations by means of density matrices, natural spin-orbitals, and convergence problems in the method of configurational interaction. Phys. Rev., 97, 1474–1489.
RUEDENBERG K. (1962) The physical nature of the chemical bond. Reviews of Modern Physics, 34, 326 – 3767.
Завантаження
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, роботи яких публікуються у цьому журналі, погоджуються з такими умовами:
- Автори зберігають авторські права та надають журналу право на першу публікацію роботи, яка одночасно ліцензується згідно із Creative Commons Attribution License, тобто надається дозвіл іншим ділитися роботою з визнанням авторства роботи та першої публікації в цьому журналі.
- Автори можуть укладати окремі додаткові угоди щодо невиключного розповсюдження опублікованої журналом версії роботи (наприклад, розмістити її у репозитарії наукової установи чи опублікувати у книзі) з підтвердженням її початкової публікації у цьому журналі.
- Дозволяється та заохочується розміщення своїх робіт в мережі Інтернет авторами (наприклад, у репозитаріях наукових установ або на особистих веб-сторінках) до та під час процесу подання, оскільки це може призвести до продуктивного обміну, а також до більш ранніх цитувань опублікованої роботи та їх більшої кількості (див. The Effect of Open Access).
