整个元素周期表的化学键分析：能量分解和四组分相对论框架中的化学价自然轨道
摘要：将属于化学学科的化学键的化学概念广泛适用到解释和预测化学物种的结构、稳定性和反应性中。能量分解分析（EDA）与自然轨道化学价（NOCV）相结合的方法是一种非常强大的分析化学键的工具，基于一个共同的理论框架进行电荷和能量分解。尽管该方法已在各种化学背景下得到应用，但目前的EDA-NOCV方案只在标量级别上包括相对论效应，因此忽略了自旋－轨道耦合效应并且实际上限制了其适用性。在本研究中，我们将EDA-NOCV方法扩展到四分量相对论Dirac-Kohn-Sham理论，通过变分计算考虑自旋－轨道耦合。通过与ADF建模套件中的实现（使用非相对论哈密顿ian和标量ZORA近似）进行比较，并通过简单的分子系统案例展示了该方法的正确性和数值稳定性，其中相对论效应对结果的影响可忽略。作为一个示例，我们分析了第6族元素系列（CO)5TM-C2H4，其中TM = Cr, Mo, W, Sg中的金属-乙烯配位键，当逐渐向该系列下方移动时，相对论效应可能会变得越来越重要。该方法提供了一个清晰的措施（也与CD分析结合使用）来理解涉及重原子和超重原子的化学键的供体和反供体成分，即使在理解这些化学键时相对论效应，包括自旋－轨道耦合，也是至关重要的。
作者：Diego Sorbelli and Paola Belanzoni and Loriano Storchi and Olivia Bizzarri and Beatrice Bizzarri and Edoardo Mosconi and Leonardo Belpassi
论文ID：2306.15386
分类：Chemical Physics
分类简称：physics.chem-ph
提交时间：2023-06-28