Кванттық химиядағы жартылай эмпирикалық әдістердегі нөлдік дифференциалдық қабаттасу жуықтауы, үлкен молекулаларды есептеуге мүмкіндік береді. Протеиндерге дейін зерттеуге болады.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Нөлдік дифференциалдық жапсырылу – кванттық химиядағы жартылай эмпирикалық әдістердің негізгі техникасы болып табылатын есептеу молекулалық орбиталық теориясындағы жуықтау. Компьютерлер алғаш рет молекулалардағы байланысты есептеу үшін қолданылғанда, тек екі атомдық молекулаларды ғана есептеу мүмкін болды. Компьютерлердің жетілуіне байланысты, үлкен молекулаларды зерттеуге мүмкіндік туды, бірақ осы жуықтаудың қолданылуы одан да үлкен молекулаларды зерттеуге әрқашан мүмкіндік берді. Қазіргі таңдағы жартылай эмпирикалық әдістерді бүкіл ақуыздар сияқты ірі молекулаларға да қолдануға болады. Бұл жуықтау белгілі бір интегралдарды, әдетте екі электрондық тебіліс интегралдарын ескермеуді қамтиды. Егер есептеуде қолданылған орбитальдар саны N болса, екі электрондық тебіліс интегралдарының саны N4 ретінде өседі. Жуықтау қолданғаннан кейін, мұндай интегралдардың саны N2 ретінде өседі, бұл есептеуді қысқартатын әлдеқайда кіші сан.
Zero differential overlap is an approximation in computational molecular orbital theory that is the central technique of semi empirical methods in quantum chemistry. When computers were first used to calculate bonding in molecules, it was only possible to calculate diatomic molecules. As computers advanced, it became possible to study larger molecules, but the use of this approximation has always allowed the study of even larger molecules. Currently semi empirical methods can be applied to molecules as large as whole proteins. The approximation involves ignoring certain integrals, usually two electron repulsion integrals. If the number of orbitals used in the calculation is N, the number of two electron repulsion integrals scales as N4. After the approximation is applied the number of such integrals scales as N2, a much smaller number, simplifying the calculation.
Жартылай эмпирикалық әдістерде шамалау ауқымы
Паризер-Парр-Попл әдісі (PPP) және CNDO/2 сияқты әдістер нөлдік дифференциалдық жапсарласқандықты толық қолданады. INDO, MINDO, ZINDO және SINDO сияқты дифференциалдық үстіртпелерді аралықпен елемеуге негізделген әдістер A = B = C = D болғанда, яғни барлық төрт негізгі функция бір атомда орналасқанда қолданылмайды. MNDO, PM3 және AM1 сияқты диатомдық дифференциалдық жапсарласқандықты елемейтін әдістер де A = B және C = D болғанда, яғни бірінші электронның негізгі функциялары бір атомда, ал екінші электронның негізгі функциялары да сол атомда орналасқанда қолданылмайды. Бұл жуықтауды ішінара негіздеуге болады, бірақ көбінесе ол қалдырылатын интегралдар параметрленген кезде жақсы нәтиже беретіндіктен қолданылады.
Methods such as the Pariser–Parr–Pople method (PPP) and CNDO/2 use the zero differential overlap approximation completely. Methods based on the intermediate neglect of differential overlap, such as INDO, MINDO, ZINDO and SINDO do not apply it when A = B = C = D, i. e. when all four basis functions are on the same atom. Methods that use the neglect of diatomic differential overlap, such as MNDO, PM3 and AM1, also do not apply it when A = B and C = D, i. e. when the basis functions for the first electron are on the same atom and the basis functions for the second electron are the same atom. It is possible to partly justify this approximation, but generally it is used because it works reasonably well when the integrals that remain – – are parameterised.