І. КОНСПЕКТИ ПО КВАНТОВОХИМИЧНИ МЕТОДИ

1. Квантовохимични методи - Компютърна химия, Медицинска химия (избираема).

ІІ. ЛЕКЦИИ ПО КВАНТОВОХИМИЧНИ МЕТОДИ

1. Теория на пертурбациите – общи положения. Пертурбационна теория. Пертурбационна теория на молекулните орбитали.

2. Видове пертурбации при спрегнатите системи. Адитивност на пертурбациите от първи род.  

3. Вариационен принцип. Вариационна теорема. Метод на Ритц – линеен вариант на вариационния принцип.

4. Теория на кристалното поле. Разцепване на d-АО в поле на лиганди с различна симетрия. Спектрохимичен ред на лигандите. Параметри на Рака.

5. Теория на лигандното поле. Нефелоксетичен ред.

6. Параметър на ковалентност. Ефект на Ян-Телер от първи и втори род.

7. Метод на Хюкел – същност. Топологични матрици.

8. Приложение на метода на Хюкел към карбоверижни ненаситени системи – етилен, бутадиен, бензен.

9. Топологични свойства на молекулите. Порядък на връзките и заряд на атомите. Индекси на свободна валентност. Енергия на pi-pi* електронни преходи.

10. Ациклични спрегнати полиени.

11. Моноциклични и полициклични спрегнати системи. Хюкеловото правило 4n+2. Алтернантни и неалтернантни въглеводороди.

12. Разширен метод на Хюкел - етилена.

13. Нулево диференциално припокриване. Програмен пакет МОРАС. Записване на Z-матрици.

14. Метод на Хартри-Фок (самосъгласуваното поле). Приближение на Хартри-Фок-Рутаан.

15. Неемпирични квантовохимични методи. Базисни функции – поляризационни и дифузни функции.

16. Конфигурационни функции. Конфигурационно взаимодействие.

17. Статистически методи в квантовата химия. Статистически суми. Молекулна статистическа сума. Изчисляване на термодинамични функции по статистически суми.

18. Енергетични повърхнини. Принцип на Бел-Евънс-Полани. Постулат на Лефлер-Хамонд. Модел на конфигурационно смесване на валентни структури.

19. Количествено описание на енергетичните повърхнини и структура на преходното състояние. Паралелно и перпендикулярно трептене. Критични точки.

20. Тунелен ефект. Коефициент на прозрачност.

21. Фотохимични реакции. Диаграма на Яблонски. Конични сечения. Понятие за активно пространство.

IІІ. УПРАЖНЕНИЯ ПО КВАНТОВОХИМИЧНИ МЕТОДИ

приближени дължини на връзки

Програма MOPAC (полуемпирични методи):

1. Оптимизация на молекулата на бензена с AM1 - benzene.txt

2. Оптимизация на молекулата на бензена с MINDO/3 - benzene1.txt

3. Изчисляване на нормални трептения на хлоробензена с АМ1 метода - benzcl.txt

4. Изчисляване на нормални трептения на нитробензена с РМ3 метода - benzno2.txt

5. Оптимизиране на първо възбудено синглетно състояние на антрахинона с метода РМ3 - anthra.txt

6. Изчисляване на нормалните трептения на тимидин (нуклеотид) с метода РМ3 - thym.txt

7. Изчисляване на реакционния път на СС ротация в етана с метода АМ1 - eth.txt

8. Оптимизиране на енолна форма 1 (Е1) на малоновия алдехид с метода РМ3 - ma-1.txt                  ma-1.xyz

9. Оптимизиране на енолна форма 2 (Е2) на малоновия алдехид с метода РМ3 - ma-2.txt                  ma-2.xyz

10. Оптимизиране на преходното състояние (ПС) на реакцията Е1<->Е2 с метода РМ3 - ma-ts.txt     ma-ts.xyz

11. Изчисляване на вибрационния спектър и термодинамичните функции на ПС с метода РМ3 - ma-ts-ir.txt

12. Самостоятелна задача. Съставете входен файл и изчислете енергията на транс-диимина H(1)-N(2)=N(3)-H(4) с използване на конфигурационни функции (c.i.=2,3,4,5,6) и метода АМ1 

Програма GAMESS (ab initio методи):

1. Оптимизирайте енергията на урацила с метода на Хартри-Фок и базисни функции 3-21G. - uracil.txt

2. Оптимизирайте енергията на урацила с метода на Хартри-Фок и базисни функции 6-31G. - uracil1.txt

       Разгледайте структурите с визуализиращата програма JMol и сравнете времето за изчисления с двата базисни набора. 

3. Оптимизирайте структурата на енолната форма на малоновия алдехид и изчислете вибрационния спектър на молекулата с метода на Хартри-Фок и базисен набор 6-31G.  ma-opt-ir.txt

4. Оптимизирайте структурата на преходното състояние на реакцията на протонен пренос между двата кислородни атома в енолната форма на малоновия алдехид с метода на Хартри-Фок и базисни функции  6-31G. ma-ts1-ir.txt

Разгледайте структурите и честотите с визуализиращата програма JMol.

5. Оптимизирайте геометриите на метанола, етанола, пропанола и изо-пропанола с метода на Хартри-Фок и базисни функции 6-31G. Изчислете вибрационните спектри на съединенията и начертайте графика на зависимостта на честотата валентното ОН трептене от дължината на ОН връзката. Изведете регресионна права с коефициент на корелация. methanol.txt, ethanol.txt, propanol.txt, ipropanol.txt

6. Оптимизирайте структурата на димера на метанола с междумолекулна водородна връзка с метода на Хартри-Фок и базисни функции 6-31G. Определете честотите на ОН валентните трептения. Изчислете енергията на междумолекулната водородна връзка. dmeth.txt

ІV. УЧЕБНИ ПОМАГАЛА

E. Хорозова, Ст. Христоскова, K. Кънчев, Р. Манчева, M. Стоянова, Н. Димчева, В. Делчев, Упражнения и задачи по приложна физикохимия (магистърски курс), Университетско издателство "Пайсии Хилендарски", 2007 ( 203 стр.)

В. Делчев, Квантовохимични методи , Пловдивско университетско издателство, 2010 (358 стр.)

ПО-СТАРИ ИЗДАНИЯ:

Г. Ст. Николов, Основи на квантовата химия и строеж на веществото, Пловдивско университетско издателство, Пловдив, 1996 г. (340 стр.)