scholarly journals Quantitative and qualitative performance of density functional theory rationalized by reduced density gradient distributions

2020 ◽  
Vol 102 (7) ◽  
Author(s):  
Ageo Meier de Andrade ◽  
Jolla Kullgren ◽  
Peter Broqvist
Keyword(s):  
Density Functional Theory ◽  
Density Gradient ◽  
Density Functional ◽  
Functional Theory ◽  
Reduced Density Gradient ◽  
Qualitative Performance ◽  
Reduced Density

scholarly journals Μελέτη της δομής και της φυσικοχημικής συμπεριφοράς μέταλλο-υποκατεστημένων αρενίων με μέταλλα της 11ης ομάδας

2017 ◽  
Author(s):  
Δημήτριος Γκαρμπούνης
Keyword(s):  
Density Functional Theory ◽  
Chemical Shift ◽  
Density Functional ◽  
Natural Bond Orbital ◽  
Electron Localization ◽  
Functional Theory ◽  
Nucleus Independent Chemical Shift ◽  
Reduced Density Gradient ◽  
Reduced Density ◽  
Homo Lumo

Στην παρούσα διατριβή μελετήθηκε μια σειρά υποκατεστημένων βενζολικών δακτυλίων με άτομα μετάλλων νομισματοκοπείου του γενικού τύπου C6H6-nMn (M = Cu, Ag, Au, n = 1 – 6), με τη βοήθεια της μεθόδου συναρτησιακού πυκνότητας (Density Functional Theory), που χαρακτηρίζεται με το ακρώνυμο DFT. Συγκεκριμένα μελετήθηκαν διεξοδικά τόσο οι δομικές όσο και οι ενεργειακές, μαγνητοτροπικές και φασματοσκοπικές ιδιότητες των παραπάνω ενώσεων και συγκρίθηκαν με τις αντίστοιχες ιδιότητες του μη υποκαταστημένου αρωματικού βενζολικού δακτυλίου. Σε αντίθεση με τον βενζολικό δακτύλιο, τα μεταλλουποκαταστημένα βενζόλια του τύπου C6H6-nMn (M = Cu, Ag, Au, n = 1 – 6) παρουσιάζουν αρωματικό χαρακτήρα ακόμα και στην τριπλή διεγερμένη κατάστασή τους. Από τη μελέτη αυτή προέκυψαν πολύ καλές γραμμικές συσχετίσεις του τανυστή zz στο σημείο 1, NICSzz(1), του δείκτη αρωματικότητας NICS (Nucleus Independent Chemical Shift), 1) με το συνολικό αρνητικό φυσικό φορτίο που φέρει ο καρβοκυκλικός δακτύλιος και 2) με το μήκος κύματος (λ) της μετάπτωσης HOMO → LUMO στα φάσματα απορρόφησης των ενώσεων C6H6-nMn. Τα φάσματα εκπομπής των ενώσεων C6H6-nMn χαρακτηρίζονται από τις υψηλές τιμές της διαφοράς ενέργειας ΔE(S0-T1) ειδικά στις περιπτώσεις των δι-υποκατεστημένων μέτα- και πάρα- ισομερών. Η μέγιστη τιμή ΔE(S0-T1) που υπολογίστηκε για την ένωση m-C6H4Au2 είναι ίση με 67 kcal/mol. Μελετήθηκαν επίσης τα δεσμικά χαρακτηριστικά των μετάλλων Cu, Ag, Au με τους βενζολικούς δακτυλίους για κάθε περίπτωση, με τη βοήθεια διαφόρων υπολογιστικών κβαντοχημικών μεθόδων, όπως είναι η πλυθησμιακή ανάλυση φυσικών τροχιακών δεσμού (Natural Bond Orbital, NBO), η πλυθησμιακή ανάλυση με τη μέθοδο των Ατόμων-Στα-Μόρια (Atoms-In-Molecules, AIM), τη συνάρτηση ηλεκρονιακού εντοπισμού (Electron Localization Function, ELF), την κλίση ανηγμένης πυκνότητας (Reduced Density Gradient, RDG) και οι συναρτήσεις Sign(λ2(r))ρ(r) για ακόμα μεγαλύτερη ακρίβεια. Η θεωρητική μελέτη των ενώσεων C6H6-nMn (M = Cu, Ag, Au, n = 1 – 6) έδειξε ότι αυτές είναι θερμοδυναμικά σταθερές και κατά συνέπεια θα ήταν δυνατή η σύνθεση και απομόνωσή τους από πειραματικούς χημικούς.Επίσης, μελετήθηκε, με μεθόδους της DFT, η ικανότητα αντιπρωσοπευτικών ενώσεων, όπως του C6H5Cu και 1,3,5-Cu3C6H3 για τη δέσμευση και αποθήκευση μοριακού υδρογόνου και βρέθηκε να τηρούν τις απαιτήσεις του US DOE για χαμηλού κόστους υλικών αποθήκευσης υδρογόνου. Μια εμπεριστατωμένη ανάλυση των δεσμικών Cu∙∙∙(η2-H2) αλληλεπιδράσεων με τη βοήθεια υπολογιστικών μεθόδων ηλεκτρονικής δομής (NBO, AIM, ELF, RDG και συναρτήσεων Sign(λ2(r))ρ(r)) έδειξε ότι οι αλληλεπιδράσεις αυτές εμφανίζουν έναν μικτό ομοιοπολικό - ιοντικό χαρακτήρα που συνοδεύεται από ασθενείς διαμοριακές αλληλεπιδράσεις διασποράς.

scholarly journals Halogen Interactions in Halogenated Oxindoles: Crystallographic and Computational Investigations of Intermolecular Interactions

Molecules ◽  
2021 ◽  
Vol 26 (18) ◽  
pp. 5487
Author(s):  
Rodrigo A. Lemos Silva ◽  
Demetrio A. da Silva Filho ◽  
Megan E. Moberg ◽  
Ted M. Pappenfus ◽  
Daron E. Janzen
Keyword(s):  
Interaction Energy ◽  
Intermolecular Interactions ◽  
Density Functional ◽  
Basis Set ◽  
Interaction Energies ◽  
Functional Theory ◽  
Basis Set Superposition Error ◽  
Reduced Density Gradient ◽  
Moller Plesset ◽  
Reduced Density

X-ray structural determinations and computational studies were used to investigate halogen interactions in two halogenated oxindoles. Comparative analyses of the interaction energy and the interaction properties were carried out for Br···Br, C-H···Br, C-H···O and N-H···O interactions. Employing Møller–Plesset second-order perturbation theory (MP2) and density functional theory (DFT), the basis set superposition error (BSSE) corrected interaction energy (Eint(BSSE)) was determined using a supramolecular approach. The Eint(BSSE) results were compared with interaction energies obtained by Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM)-based methods. Reduced Density Gradient (RDG), QTAIM and Natural bond orbital (NBO) calculations provided insight into possible pathways for the intermolecular interactions examined. Comparative analysis employing the electron density at the bond critical points (BCP) and molecular electrostatic potential (MEP) showed that the interaction energies and the relative orientations of the monomers in the dimers may in part be understood in light of charge redistribution in these two compounds.

scholarly journals Vapor−Liquid Interface of the Lennard-Jones Truncated and Shifted Fluid: Comparison of Molecular Simulation, Density Gradient Theory, and Density Functional Theory

2021 ◽  
Author(s):  
Simon Stephan ◽  
Jinlu Liu ◽  
Kai Langenbach ◽  
Walter G. Chapman ◽  
Hans Hasse
Keyword(s):  
Density Functional Theory ◽  
Density Gradient ◽  
Density Functional ◽  
Computer Experiments ◽  
Liquid Interface ◽  
Gradient Theory ◽  
Functional Theory ◽  
Lennard Jones ◽  
Density Gradient Theory ◽  
Vapor Liquid

The vapor-liquid interface of the Lennard-Jones truncated and shifted (LTJS) fluid with a cut-off radius of 2.5 σ is investigated for temperatures covering the range between the triple point and the critical point. Three different approaches to model the vapor-liquid interface are used: molecular dynamics (MD) simulations, density gradient theory (DGT) and density functional theory (DFT). The surface tension, pressure and density profiles, including the oscillatory layering structure of the fluid at the interface, are investigated. The PeTS (Perturbed truncated and shifted) equation of state and PeTS-i functional, based on perturbation theory, are used to calculate the Helmholtz free energy in the DGT and DFT approach. They are consistent with the LJTS force field model. Overall, both DGT and DFT describe the results from computer experiments well. An oscillatory layering structure is found in MD and DFT.

Computational Density Functional Theory Study of Hydrazine Adsorption on Ni(110) Surface

2015 ◽  
Vol 1112 ◽  
pp. 217-220
Author(s):  
Kumowarih Trisno Aji ◽  
Prasetiyo Hadi Purwoko ◽  
Andam Deatama Refino ◽  
Mohammad Kemal Agusta ◽  
Hermawan Kresno Dipojono
Keyword(s):  
Density Functional Theory ◽  
Density Of States ◽  
Density Functional ◽  
Density Functional Theory Study ◽  
Stable Conformation ◽  
Functional Theory ◽  
Reduced Density

Hydrazine adsorption on Ni(110) surface is studied using density functional theory. Adsorption of hydrazine in its critical conformations (anti, cis, and gauche) on both 0.25 ML and 0.11 ML coverages are investigated. The results reveal that on both coverage, gauche conformations are adsorbed as the most stable conformation. The stable conformation tends to shift to cis as the coverage is reduced. Density of states analysis suggests that dz2-band of Ni and pz orbital of hydrazine are responsible for bonding formation between two constituents.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document