《基於密度泛函能量分解方法研究》是依託廈門大學，由蘇培峰擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於密度泛函能量分解方法研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：蘇培峰
- 依託單位：廈門大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
能量分解方法是分子間相互作用理論研究方法之一,具有重要的學術意義.本項目擬發展普適的密度泛函能量分解方法，DFT-EDA。以適用於較大體系的高精度的相互作用分析。該方法不僅可以運用傳統的DFT泛函，也可以運用各種新興DFT泛函，包括雙雜化泛函，色散校正DFT和距離校正DFT泛函。為了拓寬套用範圍，在DFT-EDA方法的基礎上，進一步考慮顯含溶劑對分子相互作用體系的影響，發展DFT-EDA-SOL方法，使得能量分解方法能適用於較大體系在複雜溶劑環境中的相互作用分析。運用本項目發展的能量分析方法，我們開展包含了第二配位層的第一類型銅蛋白活性中心相互作用研究，包括銅蛋白活性中心胺基酸配體之間，配體和金屬離子的雙體和多體相互作用。本項目的實施著眼於較大體系在複雜環境中的高精度相互作用能的理論分析，為相關理論方法發展和套用研究提供堅實的基礎。
結題摘要
能量分解方法是研究分子相互作用的有力工具，也是認識化學鍵本質的一種重要方法，具有重要的科學意義。本項目發展了新一代能量分解方法GKS-EDA並實現了程式化，寫入國際大型計算化學軟體GAMESS，提供給同行使用，是近年來引用次數最多，影響最大的方法之一。GKS-EDA方法及其後續擴展方法適用於各種電子相關方法進行氣相、液相環境中分子相互作用的分析，克服了現有方法仍然的諸多限制和不足，例如只能計算閉殼層體系，只能用在理想真空條件下，只能考慮基態等。該系列EDA方法不僅能處理閉殼層體系，也能處理開殼層體系；不僅能處理范德華、氫鍵等弱相互作用也能處理離子鍵、共價鍵等強相互作用，而且還可以進行分子內相互作用的定量分析。利用發展的能量分解方法和程式，項目組和國內外的一系列理論和實驗研究團隊開展了套用合作研究，擴展了能量分解方法的套用範圍。為了進一步考慮複雜電子態的分子相互作用，項目組利用自身優勢，結合電子結構理論方法發展的趨勢，發展多組態密度泛函方法(DFVB)。DFVB方法結合了密度泛函和價鍵方法各自的優點，計算代價較小而計算精度。所發展的方法已經植入XMVB程式。同時，我們還利用從頭算價鍵方法開展了分子弱相互作用的研究。這方面的工作不僅可以進一步豐富價鍵理論的研究手段，還可以為下一步發展複雜電子態的能量分解方法打下基礎。
