Введение
Один из первых полуэмпирических методов в квантовой химии – метод полного пренебрежения дифференциальным перекрытием (CNDO). Он использует приближение ядра, при котором учитываются только внешние валентные электроны, а также приближение нулевого дифференциального перекрытия. CNDO/2 является основной версией CNDO. Метод был впервые предложен Джоном Поплом и его коллегами.
Complete Neglect of Differential Overlap (CNDO) is one of the first semi empirical methods in quantum chemistry. It uses the core approximation, in which only the outer valence electrons are explicitly included, and the approximation of zero differential overlap. CNDO/2 is the main version of CNDO. The method was first introduced by John Pople and collaborators.
Предыстория
Более ранним методом был метод расширенного Гюкеля, который явно игнорирует члены отталкивания электронов друг от друга. Это был метод для вычисления электронной энергии и молекулярных орбиталей. CNDO/1 и CNDO/2 были разработаны на основе этого метода путем явного включения членов отталкивания электронов, но с пренебрежением многих из них, приближенным вычислением некоторых и подгонкой остальных к экспериментальным данным спектроскопии.
Методология
Квантовая механика предоставляет уравнения, основанные на методе Хартри — Фока и уравнениях Рутаана, которые CNDO использует для моделирования атомов и их расположения. Эти уравнения решаются итерационно до тех пор, пока результаты не перестанут существенно изменяться от одной итерации к другой. CNDO не требует знания о химических связях, а опирается на знание квантовых волновых функций. CNDO может применяться как для молекул с замкнутыми оболочками, где электроны полностью спарены в молекулярных орбиталях, так и для молекул с незамкнутыми оболочками, которые являются радикалами с неспаренными электронами. Также используется при расчетах для твердых тел и наноструктур. Считается, что CNDO обеспечивает хорошие результаты для определения парциальных атомных зарядов и молекулярного дипольного момента. Рассчитываются полная энергия и энергия связи. Собственные значения для определения высшей занятой и низшей вакантной молекулярных орбиталей приводятся в рамках подхода с замкнутыми оболочками.