Molecular modelling für Anwender: Anwendung von Kraftfeld- und MO-Methoden in der organischen Chemie
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| Format: | Buch |
| Sprache: | Deutsch |
| Veröffentlicht: |
Stuttgart
Teubner
1997
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| Ausgabe: | 2., überarb. und erw. Aufl. |
| Schriftenreihe: | Teubner-Studienbücher : Chemie
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FUER ANWENDER
ANWENDUNG VON KRAFTFELD- UND
MO-METHODEN
IN DER ORGANISCHEN CHEMIE
VON DR. SC. NAT. ROLAND W. KUNZ
UNIVERSITAET ZUERICH
2., UEBERARBEITETE UND ERWEITERTE AUFLAGE
B. G. TEUBNER STUTTGART 1997
INHALTSVERZEICHNIS
EINLEITUNG
KAPITEL 1: KOMPONENTEN DES MOLECULAR MODELLING
1.1 DAS CHEMISCHE PROBLEM
1.1.1 DER STRUKTURBEGRIFF
1.1.2 STRUKTU
R UN
D ENERGIE.
DIE GEOMETRISCHEN EIGENSCHAFTEN VON ENERGIEHYPERFLAECHEN
1.1.3 WEGE MINIMALER ENERGIE UN
D INTRINSISCHE REAKTIONSKOORDINATEN
1.1.4 ZUSAMMENFASSUN
G DE
R TEILASPEKTE DES CHEMISCHEN PROBLEMS
1.1.5 VERLETZUNGEN DE
R BO-APPROXIMATION
1.1.6 DIABATISCHE REAKTIONEN
1.1.7 NUMERISCH
E DARSTELLUNG DER GEOMETRISCHEN STRUKTUR
1.2 DAS PHYSIKALISCHE MODELL
1.3 DI
E PROGRAMMTECHNISCHE REALISIERUNG
1.3.1 DIE BENUTZEROBERFLAECHE
1.3.2 DIE NUMERISCHE
N METHODE
N (MINIMIZER)
1.3.2.1 GRUNDBEGRIFFE DER OPTIMIERUN
G
1.3.2.2 ANFORDERUNGE
N
1.3.2.3 HILL-CLIMBING METHODE
N
1.3.2.4 LEAST-SQUARES METHODE
N
1.3.2.5 DIE SIMPLEX-METHODE
1.3.2.6 GEMEINSAME EIGENSCHAFTEN UN
D PROBLEME
1.3.2.7 REGELN ZU
R AUSWAH
L EINES OPTIMIERVERFAHRENS
1.3.2.8 OPTIMIERUN
G UNTE
R NEBENBEDINGUNGE
N (CONSTRAINTS)
1.3.3 DIE IMPLEMENTIERTE
N MODELLE
1.4 PRE- UND POSTPROCESSING
1.4.1 PREPROCESSING
1.4.2 DAS AUFFINDEN APPROXIMATIVER STRUKTURE
N
1.4.2.1 SYSTEMATISCHE SUCHEN
1.4.2.2 DISTANZGEOMETRIEANSAETZE
1.4.2.3 WISSENSBASIERENDE SYSTEME
1.4.2.4 MOLEKUELDYNAMIK
1.4.2.5 MONTE CARLO SUCHEN
1.4.3 POSTPROCESSING
KAPITEL 2: TYPISCHE MODELLE UND PROGRAMME
2.1 KRAFTFELDPROGRAMME
2.1.1 VOR- UN
D NACHTEILE VO
N KRAFTFELDERN
2.1.2 KRAFTFELDER FUER GROSSE MOLEKUELE
10
2.1.3 KRAFTFELDER FUER KLEINE MOLEKUELE 92
2.1.4 MATHEMATISCHE FORM VO
N KRAFTFELDTERMEN 92
2.1.5 PARAMETRISIERUN
G 110
2.1.5.1 AD HOC PARAMETRISIERUNGE
N 114
2.1.6 TYPISCHER ABLAUF EINER KRAFTFELDRECHNUNG 115
2.1.7 ANWENDUNGE
N 133
2.2 MO-PROGRAMME 134
2.2.1 HIERARCHIE DE
R QUANTENCHEMISCHEN METHODE
N 134
2.2.2 AB INITIO PROGRAMM
E 137
2.2.2.1 METHODE
N 138
2.2.2.2 BASISSAETZE 141
2.2.2.3 TYPISCHE AB INITIO-PROGRAMME 147
2.2.3 SEMIEMPIRISCHE PROGRAMM
E 175
2.2.4 BERECHNUNG VO
N PHYSIKALISCHEN EIGENSCHAFTEN UN
D
HILFSGROESSEN FUER DIE INTERPRETATIO
N VO
N WELLENFUNKTIONEN 195
2.2.4.1 GEOMETRIE 195
2.2.4.2 REAKTIVITAET 197
2.2.4.3 SPEKTROSKOPIE 202
2.2.5 DICHTEFUNKTIONAL-METHODEN 205
2.2.6 QM/MM-HYBRIDMETHODE
N 205
KAPITEL 3: BEISPIELE 207
3.1 ENERGIEN 208
3.1.1 BILDUNGSWAERMEN 209
3.1.2 SOLVATATIONSENERGIE 211
3.1.3 ENERGIEDIFFERENZEN 213
3.1.3.1 GLEICHGEWICHTE UN
D KINETIK 213
3.1.3.2 SPEKTROSKOPIE UN
D PHOTOCHEMIE 219
3.1.4 DIFFERENTIELLE EIGENSCHAFTEN DE
R ENERGIEHYPERFLAECHE 221
3.1.4.1 IR/RAMAN-SPEKTROSKOPIE 221
3.1.4.2 THERMODYNAMISCHE DATEN 223
3.2 GEOMETRIE 224
3.2.1 MOLEKULARE ABMESSUNGEN 224
3.2.2 MOLEKUELINTERNE DETAILSTRUKTUR 230
3.2.2.1 VICINALE KOPPLUNGEN 231
3.2.2.2 LONG-RANGE-KOPPLUNGEN 233
3.2.2.3 NOE-KONTAKTE 233
3.2.2.4 FESTLEGUNG EINES STRUKTURISOMEREN MIT HILFE VO
N
MOLECULAR MODELLING UN
D NMR-EIGENSCHAFTEN IN LOESUNG 235
3.3 MODELLGEBUNDENE STRUKTUREN 238
3.3.1 MOLEKUELORBITALE 238
3.3.1.1 DARSTELLUNG KANONISCHER ORBITALE 238
3.3.1.2 GRENZORBITALE 243
INHALTSVERZEICHNIS 11
3.3.1.3 FRAGMENT-MO S 250
3.3.2 ATOME IN MOLEKUELEN 254
3.3.2.1 ATOMLADUNGE
N 255
3.3.2.2 REAKTIVITAETSINDIZES 257
3.3.3 BINDUNGE
N IN MOLEKUELEN 258
3.3.3.1 BINDUNGSORDNUN
G 258
3.3.3.2 LOKALISIERUNG VO
N MO
S 261
3.3.4 KLASSISCHE ELEKTRONENSTRUKTU
R VERSU
S MO-RESULTATE 267
3.4 UEBERGANGSZUSTAENDE 272
3.4.1 DIELS-ALDER-CYCLOADDITION 273
3.4.2 KONROTATORISCHE RINGOEFFNUNG 274
ANHANG 275
VERZEICHNIS NUETZLICHER PROGRAMME 275
SACHWORTVERZEICHNIS
279
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