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Q-Chem (キューケム)
製品概要

物性解析

基底構造および遷移構造の自動最適化

  • Dr. Jon Baker による OPTIMIZE パッケージの使用
    • 冗長内部座標を利用して高速な収束を実現。力定数行列の初期値は不要。
  • 一般的拘束条件による構造最適化
    • 結合角、二面角(ねじれ角)、面外角の拘束条件の指定や、直交座標における拘束原子の指定が可能。
    • 開始時点の構造において、予期される束縛条件の導入は必要ない。
  • 直交座標系、Z-matrix 座標系、非局在内部座標系での構造最適化
  • エネルギー極小構造および遷移状態構造のための固有ベクトル追跡 (EF 法) アルゴリズム
  • エネルギー極小構造のための GDIIS アルゴリズム
    • 平衡構造への収束過程の高速なスピードアップ。
  • 固有反応座標 (IRC) の追跡
    • 平衡構造と遷移状態を反応経路に沿って接続
    • MP2 法、および/もしくは、2種類の基底関数の段階的利用への Z ベクトル法の外挿による Ab initio 動力学
    • Version 4.0 におけるロバスト性の向上
  • 反応経路を効果的に自動探索する Freezing String および Growing String 法

 

振動スペクトル (Vibrational Spectra)

 

NMR 遮蔽テンソル (NMR Shielding Tensors)

  • 実験的に計測された NMR 信号と構造プロパティとの信頼できる比較を提供する NMR 化学シフト
  • 数百単位の原子の取り扱いを可能とする、線形スケーリング法による NMR 化学シフトの計算
    (関連:"Linear-scaling calculation of NMR chemical shifts")

 

電子構造の解析

  • NBO (Natural Bond Orbital) version 5.0 による電子密度解析 (population analysis) の高度なアプローチ
  • Stewart 原子
    • 原子識別を分子密度から回復
    • 単純化された電子密度表現
    • Q-Chem はこの値の計算に RI (resolution of the identity) を使用
  • 運動量密度 (Momentum Densities)
    • 電子運動量のどれが最も可能性が高いかをプロパティで表示
    • コンプトン散乱実験結果との比較を支援
    • 電子構造の詳細な図の提供に標準電子密度を補足。
  • Intracule
    • 分子内の位置および運動量に関連するクーロンおよび交換エネルギーについて最も詳細な情報を提供するユニークな2電子分布関数。
    • 解析的 Wigner Intracule
  • Atoms in Molecules Analysis (AIMPAC)
  • ヒルシュフェルト (Hirshfeld) の密度解析

 

溶媒和モデル (Solvation Modeling)

 

エネルギーの相対論的補正

  • 振動計算を行う場合には、常に Hartree-Fock エネルギーの付加的補正を自動的に計算。
    • 重原子の厳密な記述に必要。
    • 電子の光速接近にともなう電子質量増加の近似的取り込み。
    • Dirack-Fock 理論に準拠

 

対角断熱補正 (Diagonal Adiabatic Correction)

  • 原子核と電子の動きの断熱分離を説明するボルン・オッペンハイマーの対角補正を計算。

 

分子間相互作用の解析 (Intermolecular Interaction Analysis)

  • 分子間相互作用のための完全に局在化した分子軌道をもつ SCF (SCF-MI)
  • SCF-MI に続く Roothaan-step (RS) 補正
  • エネルギー分割解析 (EDA)
  • 電荷移動のための相補的被占-仮想軌道対 (COVP: Complementary occupied-virtual pair) 解析
  • 基底関数重なり誤差 (BSSE) の自動計算

 

その他の解析ツール

  • 局在化軌道結合解析 (LOBA) による金属酸化状態の解析
  • Johnson と Yang によるアルゴリズムを使用した非共有結合の可視化
  • 遷移密度のためのグリッド上の ESP

 

関連情報