Энергия взаимодействия атомов в программе Aimall

[КВГ]

Всем привет!
Не подскажет ли кто-нибудь, как вытащить из выдачи в программе анализа по Бейдеру Aimall (из sum-файла, стало быть) энергию взаимодействия пар атомов? Она делится между бейдеровскими атомами, а, следовательно, и рассчитывается. Не пойму, как ее выудить из sum-файла. Или что надо скомбинировать, чтоб ее получить. Очень уж умственная вещь, эта теория Бейдера …

[alxyppv]

В Бэйдеровском анализе нет как таковых энергий взаимодействия, если только атомные энергии (которые аддитивны и в сумме должны давать полную энергию) Энергии взаимодействия есть в методе Interacting Quantum Atoms, который в принципе не завязан на Бэйдеровский подход, но часто применяется в паре с ним. Насколько я понимаю, в AIMAll этого метода пока нет, хотя он и стоит в планах у автора.
Другое дело, что в QTAIM есть энергетические параметры критических точек (BCP), которые обычно приводят в саттьях, но их нельзя напрямую скоррелировать с энергиями взаимодействия

[КВГ]

В книге Бейдера, в главе 6, если не ошибаюсь, подробно описана процедура разделения энергии взаимодействия (ЭВ) между атомами. Выходит, что Бейдер ее считает и делит между атомами? Эта энергия включается в полную энергию бейдеровских атомов.
Вот я и заинтересовался, как бы на эту ЭВ поглядеть…

[Lantano]

Энергии взаимодействия есть в методе Interacting Quantum Atoms, который в принципе не завязан на Бэйдеровский подход, но часто применяется в паре с ним. Насколько я понимаю, в AIMAll этого метода пока нет, хотя он и стоит в планах у автора.

А где-нибудь сия процедура реализована?

Другое дело, что в QTAIM есть энергетические параметры критических точек (BCP), которые обычно приводят в саттьях, но их нельзя напрямую скоррелировать с энергиями взаимодействия

Энергию водородных связей т.о. оценивают и довольно неплохо.

[alxyppv]

Энергии взаимодействия есть в методе Interacting Quantum Atoms ...

А где-нибудь сия процедура реализована?

Автор подхода, Angel Martín Pendás, разрабатывает код Promolden, в котором это есть. Последняя их работа по теме - http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ct9006629 (ну и дальше ссылки из нее можно посмотреть). Для получения кода надо связаться с автором (в открытом доступе программы вроде нет) - я вот сейчас как раз пробую с ним поработать.

в QTAIM есть энергетические параметры критических точек (BCP), но их нельзя напрямую скоррелировать с энергиями взаимодействия

Энергию водородных связей т.о. оценивают и довольно неплохо.

Да, безусловно, можно много эмпирических корреляций построить между BCP параметрами и энергиями связи или, скажем, константами спин-спинового вз-я и проч. Я имел в виду, что непосредственно из Бэйдеровского анализа энергии связей оценить не получится, для построения корреляций сначала нужны дополнительные данные, полученные другими методами

[VTur]

Там есть кинетическая энергия электронов и вот такие электростатические энергии
1. Attraction Energy Between Electron Density Distribution of Atom A and Nuclei of Molecule
2. Attraction Energy Between Electron Density Distribution of Atom A and Nucleus of Atom A
3. Contribution of Atom A to the Nuclear Repulsion Energy of Molecule Minus
the Nuclear Virial of Energy-Gradient-Based Forces on Nuclei of Molecule
4. Half of Attraction Energy Between Nucleus of Atom A and Electron Density Distribution
of Molecule
5. Half of Attraction Energy Between Electron Density Distribution of Atom A and Nuclei of
Molecule
6. Half of Two-Electron Interaction Energy Between Atom A and Molecule
7. Half of Repulsion Energy Between Nucleus of Atom A and Other Nuclei of Molecule
8. Attraction Energy Between Electron Density Distribution of
Atom A and Nucleus of Atom A
9. Half of Attraction Energy Between Nucleus of Atom A and Electron Density
Distribution of Other Atoms in Molecule
10. Half of Attraction Energy Between Electron Density Distribution of Atom
A and Nuclei of Other Atoms in Molecule
11. Half of Two-electron Interaction Energy Between Atom A and Other Atoms in
Molecule
12. Half of Repulsion Energy Between Nucleus of Atom A and Other Nuclei of
Molecule
и еще такие звери. Из них что-то извлекают про химические связи. Кучу статей наваяли
13. Average Number of Electrons in Atom A
14. Average Number of Electron Pairs in Atom A
15. Half of the Average Number of Electron Pairs Shared Between Atom A and Other Atoms of Molecule
16. Electron Localization Index of Atom A, i.e., Average Number of Electrons Localized in Atom A
17. Percentage of Number of Electrons in Atom A that are Localized in Atom A
18. Average Number of Electron Pairs Shared Between Atoms A and B
19. Electron Delocalization Index. Average Number of Electrons Delocalized
(Shared) Between Atoms A and B. Bond Index When Atoms A and B Connected by a Bond Path
20. Percentage of Average Number of Electrons in Atom A That are Shared With Atom B
21. Percentage of Average Number of Electrons in Atom B That are Shared With Atom A
22. q(A|B) = Contribution of Bond Between Atom A and Atom B to q(A)
23. q(A)* = Sum of q(A|B) Over all B
24. Intraatomic Dipole Moment Contribution of Atom A
25. Bonding Dipole Moment Contribution of Atom A

Может, что вытащите.

[КВГ]

Я этот список тоже видел, старательно обнюхал, но так и не понял, как все это скомбинировать, чтоб получить энергию парного взаимодействия. Поскольку я безграмотный, то подумал, что все остальные знают, как ее получить, но кажется, это не вполне просто? Я спрашивал также Кейта, разработчика программы Aimall, но он не ответил, хотя обычно быстро реагирует.
Это очень странно, т.к. энергия взаимодействия делится между бейдеровскими атомами, Бейдер сам про это пишет в книге. Только по этой причине энергия молекулы и есть аддитивная сумма энергий бейдеровских атомов. Как же ее делят без предварительного вычисления??? Точнее, если ее поделили, то неужто нельзя ее вытащить на поверхность, не запуская спецпроект под эту задачу?

[КВГ]

Например, дискуссии о том, есть связывающее взаимодействие анион-анионных пар или нет его, легко и однозначно разрешаются при наличии сведений об энергии взаимодействия данной пары анионов. Есть целые обзоры, посвященные этой теме (недавно был один такой в Успехах химии).

[VTur]

А как быть с тем, что в молекулах атомов нет?

Там проблема еще в том, что если у Вас энергия аддитивна - нет перекрестных слагаемых, то атомы не взаимодействуют.

[КВГ]

А как быть с тем, что в молекулах атомов нет?

Это понятно, что "обычных" атомов нет. Вот мне и интересно, чью энергию взаимодействия делит Бейдер. В его теорию мне не по силам глубоко въехать.

Там проблема еще в том, что если у Вас энергия аддитивна - нет перекрестных слагаемых, то атомы не взаимодействуют.

И это тоже понятно (что не взаимодействуют), но здесь уже речь не об "обычных" атомах, а о бейдеровских, которые поделили ЭВ и мирно дремлют. Они, эти бейдеровские создания, и не претендуют на какое-то взаимодействие.

[VTur]

Он рассматривает взаимодействие малых областей заряда "заряженной электронной плотности" с ядрами и другими областями. Потом разности эту энергию по "атомам" и получает электростатическую энергию взаимодействия меж и внутри атомную и силы - энергии (силы) Эренфеста и энергии (силы) Феймана, различные индексы.
При нормировке на заряд электрона получают число электронов.
Полная энергия области или точки находится из теоремы вириала.
Плотность энергии находится через тензор напряжения (давления)

[КВГ]

Правильно ли я понял, что вначале Бейдер выделяет области aims, а потом уже вычисляет всякие энергии, в т.ч. электростатическую часть ЭВ и вносит эту часть в общую энергию бейдеровского атома? Т.е. полную ЭВ Бейдер и не рассчитывает и не имеет головной боли от вопроса, какие атомы взаимодействуют?

[VTur]

Чего-то я не так вразился.
Полная энергия атома находится через теорему вириала из кинетической энергии электронов (электронной плотности) атома. А кинетическая энергия как вторая производная от волновой функции в бассейне атома (элеменов матрицы плотности вида Г(r,r')).

[КВГ]

Чего-то я не так вразился.
Полная энергия атома находится через теорему вириала из кинетической энергии электронов (электронной плотности) атома. А кинетическая энергия как вторая производная от волновой функции в бассейне атома (элеменов матрицы плотности вида Г(r,r')).

После отстоя требуйте долива ®

Насчет "долива": хорошо бы еще раз уточнить для некоторых непонятливых - значит, вначале нашли бассейн атома (aim), а потом стали его описывать? Я никак в толк не возьму, чья электростатическая ЭВ рассчитывается – бейдеровских атомов?

[alxyppv]

Как обычно происходит анализ. Первое, определяются границы бассейнов (по топологии плотности). Дальше в пределах этих бассейнов можно интегрировать разные функции. Хотте заряд - интегрируйте плотность. Хотите кинетическую энергию - интегрируйте лапласиан. По теореме вириала, кинетическая энергия и потенциальная равны с точностью до -2 (в ДФТ не точно -2, поэтому нужно поправлять). Все, Вы знаете кинетическую и потенциальную энергию "атома", то бишь его полную энергию. Эти энергии аддитивны и дадут Вам в сумме энергию молекулы, которую дает кв.-мех. расчет (если хорошая точность интегрировния). Никаких энергий вз-я здесь нет. Дальше можно играть - например, интегрировать Кулоновский член вз-я ядра с электронной плотностью за пределами данного бассейна - это дает Кулоновское вз-е ядра с электронами других атомов. Можно наоборот, интегрировать вз-е электронной плотности внутри бассейна с ядрами и проч. Проблема в том, что расчет вз-я электронов друг с другом (ee-члены) очень дорог и обычно в рамках анализа не делается. Поэтому Вы не можете определить полные энергии вз-я между атомами - нет электронных членов! Например, если Вы захотите их посчитать, AIMAll Вас честно предупредит, что это ОЧЕНЬ дорого. Я поэтому и говорил про IQA в начале топика.

[Himera]

Дискуссии не по теме -- в антихимии

[КВГ]

Спасибо, alxyppv. Вроде, теперь уяснил то. что хотел.