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.

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.